EFECTO DEL RIEGO INTERMITENTE EN LA ECONOMÍA DEL AGUA, LOS RENDIMIENTOS DEL ARROZ Y EN LA GENERACIÓN DE GASES CON EFECTO DE INVERNADERO Germán Rico Báez

 

XV Encuentro de Cronistas e Historiadores de Venezuela en Calabozo 2021

EFECTO DEL RIEGO INTERMITENTE EN LA ECONOMÍA DEL AGUA,  LOS RENDIMIENTOS DEL ARROZ Y EN LA GENERACIÓN DE GASES CON EFECTO DE INVERNADERO

  Germán Rico Báez

La práctica de riego del arroz alternando períodos secos y húmedos  también es conocida como riego intermitente (Henry et al., 2017). La humectación y el secado alternativo es una práctica de gestión del agua desarrollada y extendida por el Instituto Internacional de Investigación del Arroz (IRRI) y sus socios en muchos países productores de arroz, para reducir el consumo de agua de riego.

El riego intermitente consiste en inundar el campo a una profundidad razonable, permitiendo que la lámina aplicada se consuma de forma natural por efecto de la infiltración del suelo y por la evapotranspiración. La lámina de agua se repone cuando se observa una delgada capa de barro humedecido sobre la superficie (suelo saturado). Según Henry et al. (2017), la duración de los períodos de humedecimiento y secado, depende del estado de desarrollo del cultivo, de las condiciones prevalentes del clima y del confort del agricultor con la práctica. Después de mantener inundado el campo por tres semanas, es común abstenerse de regar por 5 o más días entre los períodos de humedecimiento-secado. La inundación permanente se mantiene entre el inicio de la panícula y la floración, para evitar disminución de los rendimientos cuando el arroz es más sensible al estrés hídrico. El drenaje del lote se realiza 15 días antes de la cosecha.

Además, esta práctica reduce tanto las pérdidas de agua al final de los campos, como las emisiones de gas metano y los niveles de arsénico en el grano, cuando el suelo se torna aeróbico por periodos cortos de tiempo.

Las anormalidades climáticas acontecidas en Venezuela en las últimas décadas, han determinado que en años Niño, las precipitaciones hayan disminuido notablemente, afectando la disponibilidad de agua para riego en los embalses y ocasionando en ciertos años, la disminución de los niveles del agua subterránea, reduciendo los volúmenes extraídos de agua por los equipos de bombeo.

 Una situación más drástica se presenta en el Sistema de Riego Río Guárico (SRRG), donde en los últimos años, los aportes del Río Guárico no han sido suficientes en la recuperación de los niveles de la presa que se han visto disminuidos, al ser derivados gran parte de su flujo para suplir de agua a la capital del país, y otras comunidades del estado Guárico.

Esta variabilidad climática continuará posiblemente con mayor impacto en las décadas por venir, y es por ello que nuestros agricultores deben concientizarse en que es posible mitigar los embates del clima, reduciendo los altos volúmenes de agua aplicados con el riego por inundación permanente.

La práctica de riego intermitente, se inició en Venezuela con la propuesta del Profesor Luis Mora Contreras de la Facultad de Agronomía (UCV) en la década de los años 70, cuando se presentó un largo período de lluvias erráticas por varios años, impidiendo la recuperación de la represa del Sistema de Riego Río Guárico (SRRG) después de cada campaña. Mora Contreras (1971) evaluó los volúmenes de agua utilizados por agricultores del SRRG para el riego de arroz, donde determinó que se hacía un uso excesivo del agua, ya que consideraban al arroz como un cultivo acuático que requería inundación permanente obteniendo buena productividad y calidad del grano. Mora concluye que, bajo esas condiciones de manejo del agua en el SRRG, no será posible continuar un desarrollo satisfactorio, si se siguen usando excesivos caudales de agua con desperdicios que alcanzan más del 50 % del agua aplicada, limitando la expansión del área para la siembra de arroz.

Posteriormente el Profesor Mora Contreras decidió, junto con investigadores de la estación experimental de Calabozo del FONAIAP en la campaña 1972-73 (Useche et al., 1974), realizar una investigación con riego intermitente, en un suelo Vertisol arcilloso de la serie Palmar.

El área experimental fue una parcela única de 13 ha enmarcadas dentro de un lote de 25 ha, en el cual la preparación del terreno fue por el método de barro batido, y donde se realizaron las labores culturales recomendadas propias de la época. Todas las aplicaciones se realizaron con avioneta (siembra con semilla pregerminada, fertilización, y control de plagas y enfermedades). El área seleccionada para la investigación constaba de ocho tanques (melgas), de los cuales cuatro se utilizaron para el riego continuo (6,1 ha) y los otros cuatro para el intermitente (6,3.ha).

En la determinación de los caudales aplicados durante el ciclo del cultivo, se utilizaron canaletas graduadas a la entrada de los 2 lotes, a fin de medir los volúmenes aplicados y se colocaron aforadores Parshall a la salida con el propósito de medir el agua de escorrentía. Después de la siembra, se realizaron los mojes con la finalidad de garantizar la germinación y el establecimiento hasta los 25 días. A partir de este punto, en el lote de riego continuo, se mantuvo la lámina hasta 15 días antes de cosecha, y en el riego intermitente, se reponía el riego siguiendo el criterio de restituir la lámina cuando se encontrara el suelo entre capacidad de campo y saturación. Para esto, se tomaban muestras de suelo al azar, determinando el contenido de humedad, y de aquí, surgió una frecuencia de riego de 11 días. Posteriormente, en el período de mayor demanda de agua por el cultivo, es decir, durante la emergencia de las panículas, se fijó un gasto aproximado de 1 L/s/ha, suspendiendo el riego 15 días antes de la cosecha.

En el tratamiento con la inundación permanente, se aplicaron 15.054 m³/ha de agua, mientras que con la intermitencia se aplicaron 7.134 m³/ha, es decir, hubo una reducción del 47,39 %  El volumen drenado al final de los lotes fue de 8.514 m³/ha con inundación permanente, y de 1.067 m³/ha con riego intermitente, una reducción del 87,47 %. El consumo neto de agua por el cultivo fue de 6.598 m³/ha en inundación permanente, y 6.067 m³/ha en riego intermitente, valores que no fueron significativos. Del volumen total de agua que ingresa a las melgas, la cantidad que excede el requerimiento hídrico del cultivo se pierde por evaporación directa, percolación profunda y escurrimiento superficial. En la preparación del terreno con fangueo, se requirió un 25 % del total de agua aplicada durante el ciclo.

Con el riego intermitente, se logró un excelente rendimiento (8.150 kg/ha) usando la variedad IR-22, superando a la inundación permanente en 793 kg/ha que rindió 7.357, y no se detectaron diferencias significativas en la calidad molinera. Esta información fue utilizada por la directiva del sistema de riego del Proyecto Guárico, a fin de reducir las entregas de agua a los usuarios y establecer un gasto de 1,5 L/s/ha que persiste hasta los momentos.

En el SRRG, la tarifa que se cobra al productor es por hectárea y no por volumen, por lo que no existen restricciones en el control y uso del agua para riego con el fin de mejorar su eficiencia. Sin embargo, en los últimos años, las lluvias han sido erráticas, lo que ha causado problemas de recuperación del embalse. Por lo tanto, se debe considerar el agua como un insumo limitado, estratégico por lo que se hace necesario concientizar a los agricultores que el agua debe ser usada eficientemente, pues se trata de un recurso global esencial. Es imperativo controlar la lámina de agua a través del riego intermitente, para lo cual se requiere tener el terreno bien nivelado, manteniendo un canal regador que permita inundar varias melgas al mismo tiempo, y de esta forma, llenar rápidamente el lote sin pérdida hacia los drenajes.

Ventajas del riego intermitente

1. El riego intermitente ofrece la posibilidad de reducir drásticamente los volúmenes de agua utilizados en el arroz de riego, aspecto importante por la poca conservación de las cuencas de los ríos que cruzan los Llanos venezolanos, y del cambio climático, que afectan los caudales de estiaje y los niveles de los acuíferos subterráneos.

2. El manejo del agua por riego intermitente, permite reducir las pérdidas por volatilización de los fertilizantes nitrogenados, tal como ocurre cuando se aplican en el agua de riego por inundación permanente. Se recomienda que se consuma la lámina del lote hasta secar el terreno, abonar con fertilizantes amoniacales y reanudar la aplicación del riego.

La efectividad del riego intermitente está relacionada con la capacidad de movilizar volúmenes de agua a las áreas de cultivo de manera que se pueda controlar su penetración al suelo y limitar la entrada de aire al perfil del suelo; de esta manera, se mantiene la anaerobiosis con la mínima lámina sobrenadante. Todo lo anterior implica que el agricultor debe tener capacidad técnica para nivelar las áreas de cultivo.

3. El riego es importante en el control de los insectos plaga, por lo cual es necesario la nivelación para que no existan áreas difíciles de mojar y así procurar una buena humedad en las primeras fases del arroz. El agua es buen controlador de los gusanos cortadores Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae), durante los primeros 20 días donde no hay lámina continua de agua. En cuanto al insecto Lissorhoptrus sp. (Coleoptera: Curculionidae), existe una relación entre el establecimiento de la lámina de agua en los arrozales, y el inicio del ciclo del insecto, dado que no se colectan larvas, huevos ni pupas en campos sin lámina de agua. Si los campos se manejan con pases de agua manteniendo los suelos saturados, las hembras de Lissorhoptrus sp no pueden ovopositar. En el caso de la mosca del género Hydrelia (Diptera: Ephydrida), los adultos muestran mayor actividad en aquellas zonas donde la lámina de agua es profunda durante las primeras y últimas horas del día. El daño se presenta generalmente en los campos de arroz con lámina profunda de agua, desde el estado de plántula hasta el de máximo ahijamiento, y el adulto tiene preferencia por los lugares más bajos del lote. 4. Una de las principales enfermedades del arroz es la rizoctonia, causada por el hongo Rhizoctonia solanii, la cual está asociada con altas densidades de siembra, alta fertilización nitrogenada y alta humedad. Se manifiesta por manchas en las vainas de las hojas a la altura de la lámina de agua que se encarga de distribuir esta enfermedad por el lote. Por lo tanto, para evitar que la enfermedad se propague por toda la parcela, es recomendable el riego intermitente.

5. Según Cuevas (2016), un aporte importante del riego intermitente está relacionado con la mitigación de la emisión de gases de efecto invernadero. Se ha demostrado científicamente, que el cultivo de arroz de riego contribuye entre el 10 y el 25 % de las emisiones globales de metano (CH₄), mayormente por la acción de las bacterias que bombean toneladas de este gas cuando descomponen la materia orgánica en los campos de arroz con inundación permanente. Alrededor del 70 % de la emisión de metano ocurre cuando los residuos de la cosecha son incorporados con el fangueo, y la otra parte durante el ciclo del cultivo en suelos inundados. Otro de los gases importantes que emite el cultivo de arroz es el óxido nitroso (N₂O), y surge de la inadecuada utilización de fertilizantes nitrogenados, de los cuales, una cantidad significativa termina como óxidos de nitrógeno en el aire, que además de deteriorar la capa de ozono, contribuyen al incremento del efecto invernadero.

El sistema del riego intermitente, con alternancia de períodos de suelos saturados, permite disminuir las emisiones del gas metano, por lo que tendría asociado un beneficio de mitigación del cambio climático. En diversas investigaciones, se observa que alteraciones en el manejo del agua, como el riego intermitente o el drenaje en la mitad del ciclo del cultivo, son opciones efectivas para reducir las emisiones de metano en el cultivo de arroz. Esta disminución de metano, puede ser debida a la aireación que genera el secado del suelo, lo cual suprime la actividad metanogénica (bacterias anaerobias que descomponen la materia orgánica y producen metano), y además, puede aumentar la actividad metanotrófica (de organismos capaces de oxidar metano). Por otra parte, las emisiones de óxido nitroso en el cultivo de arroz, son generadas a partir de la nitrificación en suelos oxidados y la desnitrificación en suelos semi reducidos, por lo que se espera que luego de la lluvia o del riego, los flujos de óxido nitroso aumenten si el contenido de humedad del suelo desciende por debajo del nivel de saturación. Alternar suelo húmedo y seco, crea un ambiente favorable para estos procesos (nitrificación y desnitrificación), que puede concluir en mayores emisiones de óxido nitroso, si se disminuye el contenido de humedad del suelo por debajo del nivel de saturación al momento de reiniciar la inundación intermitente del lote.

El Ministerio de Agricultura Forestal y Pesca de Japón (MAFF) patrocinó un proyecto denominado MIRSA2 (Mitigación de gases en sistemas de arroz irrigado en Asia), el cual se realizó entre 2013 y 2017, en cinco locaciones de Asia con la participación de las siguientes instituciones: Hue University of Agriculture and Forestry (Vietnam), The Joint Graduate School of Energy and Environment (Tailandia), Indonesian Agricultural Environment Research Institute (Indonesia) y National Agriculture and Food Research Organization (Japón). El objetivo del proyecto fue desarrollar prácticas mejoradas de manejo del agua, basadas en el riego intermitente que permita reducir en % la emisión de metano (CH₄) + óxido nitroso (N₂O).

Tirol-Padre et al., (2018) presentan una evaluación integral y la síntesis de los datos recopilados de los experimentos de campo de tres años realizados en los cuatro sitios del sudeste asiático: Hue en Vietnam, Jakenan en Indonesia, Prachin Buri en Tailandia, y Muñoz en Filipinas, para evaluar la viabilidad específica de cada localidad en relación a la práctica de humectación–secado, como una opción de mitigación de gases de efecto invernadero (GEI) en los campos de arroz con riego. El riego intermitente redujo el consumo de agua en relación al riego continuo, sin reducir significativamente el rendimiento de grano de arroz y el contenido de carbono del suelo en todos los sitios. La emisión de metano varió en los sitios dependiendo de la época del año (verano vs. invierno), de las propiedades del suelo y el manejo del agua. El riego intermitente redujo la emisión de metano en relación al riego continuo en 25 %, 37 %, 31 % y 22 % en Vietnam, Indonesia, Tailandia y Filipinas, respectivamente. Sin embargo, en Tailandia y Filipinas, el riego intermitente redujo la emisión de metano solamente en el periodo seco, dado que los sitios presentaban suelos pesados, con lluvias frecuentes y no se pudo drenar los campos en invierno, mientras que en Indonesia y Vietnam, la reducción de metano fue efectiva en ambas épocas debido a que los suelos eran de textura liviana (Franco). También se observó una reducción significativa en el potencial global de calentamiento del metano y del óxido nitroso por efecto del riego intermitente. Este estudio destaca la importancia práctica de la factibilidad y la época apropiada, en el manejo exitoso en la reducción de los gases de efecto invernadero (GEI) por el riego intermitente, sin impactar los rendimientos de granos.