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Manual de Viveros para la Producción de Especies Forestales en ContenedoVolumen 4: Fertilización y Riego

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Manual de Viveros para laProducción de Especies Forestalesen Contenedor

Volumen uatro

Fertilización y Riego

Capítulo 2

Riego y Manejo del Agua

Thomas D. Landis, Especialista en Viveros, Región Oeste,Departamento de Agricultura de los Estados Unidos,Dasonomía Estatal y Privada, Portland, Oregon, E.U.A.

Landis, T.D. 1989. Mineral nutrients and fertilization. In:Landis, T.D.; Tinus R.W.; McDonald, S.E.; Barnett, J.P. TheContainer Tree Nursery Manual, Volume 4. Agric. Handbk.

674. Washington, DC: U.S. Department of Agriculture,Forest Service: 1-67.


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ContenidoPágina

4.2.1 La Importancia del Agua en el Cultivo de Plantas 74

4.2.2 Estado del Agua en Especies Forestales Producidas en Contenedor 754.2.2.1 Contenido de humedad 754.2.2.2 Potencial hídrico 75

4.2.2.3 Potencial hídrico de la planta 764.2.2.4 Potencial hídrico del medio de crecimiento 81

4.2.3 Factores que Afectan la Disponibilidad de Agua en los Contenedores 834.2.3.1 Características del sustrato artificial 83

Elevada capacidad de retención de humedad 83Movimiento del agua en los sustratos artificiales 83

4.2.3.2 Efectos del contenedor 844.2.3.3 Pérdida de humedad de las plantas en contenedor 85

4.2.4 Cantidad y Calidad del Agua de Riego 874.2.4.1 Cantidad del agua requerida para viveros que producen en contenedor 874.2.4.2 Calidad del agua 87

Efectos de las sales en la calidad del agua de riego 87Efectos de la salinidad en el crecimiento de las plantas 89Plagas y enfermedades en el agua de riego 93Contaminación con plaguicidas 93

Análisis de la calidad del agua 93Tratamientos correctivos para el agua de riego 94Temperatura del agua 98

4.2.5 Tipos de Sistemas de Riego 994.2.5.1 Sistemas de riego en la parte superior 99

Sistemas de riego móviles 99 Aspersores fijos en la parte superior 101 Aspersores basales fijos 102

4.2.5.2 Principios en el diseño de sistemas de riego fijos 102

4.2.5.3 Probando la eficiencia de los sistemas de riego 1054.2.5.4 Sistemas de riego automáticos 107

4.2.6 Supervisando el Agua en los Contenedores. Determinando Cuándo Regar 1094.2.6.1 Revisión visual y táctil 1094.2.6.2 Mediciones del peso del contenedor 109

Desarrollo de una escala de pesos para los contenedores a través de la experiencia 111Desarrollo de una escala de pesos de los contenedores usando el potencial mátrico delsustrato 111

4.2.6.3 Supervisando el potencial hídrico de la planta con la cámara de presión 112

4.2.7 El Riego como Tratamiento de Cultivo-Determinando qué tanto Regar 1144.2.7.1 Regando durante la fase de establecimiento 1144.2.7.2 Regando durante la fase de crecimiento rápido 1144.2.7.3 Regando durante la fase de endurecimiento 1154.2.7.4 Regando como protección ante heladas 116

4.2.8 Disposición del Agua de Riego Residual 1184.2.8.1 Eficiencia del riego con aspersores 1184.2.8.2 Manejando el agua residual de un vivero 118

4.2.9 Conclusiones y Recomendaciones 120

4.2.10 Referencias 121


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4.2.1 La Importancia del Agua en el Cultivo de Plantas

La importancia del agua para el cultivo de especiesforestales en contenedor, no debe sersobreenfatizada. El agua está considerada como elprincipal factor limitativo del crecimiento en los

ecosistemas naturales, y es uno de los factorespromotores del crecimiento más importantes en losecosistemas artificiales, como los invernaderos.La relevancia ecológica del agua refleja suimportancia fisiológica, y casi cualquier procesovegetal está directa o indirectamente afectado porel agua. Como ejemplo, la fotosíntesis disminuyedrásticamente conforme la tensión hídrica aumenta(fig. 4.2.1).

El agua afecta el cultivo de las plantas en cuatroformas principales (Kramer, 1983):

1 Es el mayor constituyente de una planta

comprendiendo del 80 al 90% del peso fresco.2 Es el "solvente universal", proporcionando

transporte de nutrientes dentro de la planta.3 Es un reactivo bioquímico en muchos procesos

vegetales, incluyendo la fotosíntesis.4 Es esencial para mantener la turgencia en las

células vegetales, promoviendo la expansióncelular y el crecimiento vegetal.

Figura 4.2.1 Incrementando la tensión hídrica (la cual es medida por el incremento de valores más negativos del potenciahídrico de la planta), se reduce la fotosíntesis a tasas diferentes, dependiendo de las características de las especies(modificado de Cleary, 1971).


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4.2.2 Estado del Agua en Especies Forestales Producidas en Contenedor

La comprensión de los aspectos físicoquímicos delas relaciones hídricas en las plantas, no esabsolutamente necesaria para el manejo exitoso deun programa de riego en los viveros forestales. Sin

embargo, los viveristas deberán familiarizarse conlos términos que son utilizados universalmente paradescribir las relaciones hídricas de las plantas. Elestado del agua en las plantas puede ser descritoen varias formas distintas: contenido de humedad,potencial hídrico, y movimiento del agua.Probablemente las mediciones más útiles delestado del agua en las plantas, son el contenido dehumedad y el potencial hídrico (Spomer, 1985).

4.2.2.1 Contenido de humedad.

El contenido de humedad de una planta puede ser

visualizado como una ecuación. En cualquiermomento, el contenido de agua de la planta reflejaun balance integrado entre la absorción a través delas raíces, y las pérdidas por transpiración delfollaje hacia la atmósfera (McDonald y Running,1979) (fig. 4.2.2). Ritchie (1984), describe el ciclodel agua como un modelo simple de entrada-salida:

W = A - T + S

Donde: W = contenido de humedad de la planta A = absorciónT = transpiración

S = almacenamientoEl contenido de humedad de la planta está en unestado de cambio durante el día, cuando laspérdidas por transpiración a través del follajeusualmente exceden la tasa de absorción de aguaa través de las raíces. Esta diferencia entre laabsorción de agua y la pérdida de humedad, creatensión hídrica en la planta. La tensión hídrica dela planta es una condición fisiológica normaldurante las horas del día; no obstante, si se permiteque esta tensión alcance niveles extremos durantelargos periodos, la tasa de crecimiento de la plantadeclina, y eventualmente ésta muere. En losviveros forestales que producen en contenedor, latensión hídrica de las plantas se mantiene a nivelesbajos durante la etapa de cultivo, mediante el usode riego para estimular el crecimiento. Aunque latensión hídrica en la planta ha sido descrita demuchas diferentes maneras, la forma más útil paradescribir el estado del agua en la planta involucra laenergía del agua o potencial.

4.2.2.2 Potencial hídrico.

Una discusión completa del potencial hídrico (PHva más allá del objetivo de este manual, pero la

comprensión de los conceptos básicos es deutilidad para el viverista. La siguiente discusión dePH nos ayudará a familiarizar al lector con lostérminos y unidades relacionadas que seránempleados en el presente capítulo (cuadro 4.2.1).

Aunque la terminología relacionada con el potenciahídrico puede parecer complicada al principiorepresenta la mejor manera para describir el estadodel agua en las plantas, pues los principios básicosy las unidades se mantienen iguales para el mediode crecimiento, la planta y la atmósfera (Spomer1985) (figura 4.2.2). Los componentes de

Potencial Hídrico, del potencial mátrico en el sueloy del vapor del agua en la atmósfera, pueden serdescritos en las mismas unidades. Una ventajapráctica de este sistema es que las diferentesinfluencias que afectan el uso y disponibilidad deagua, como es la salinidad, pueden ser descritosen términos de Potencial Hídrico (potenciaosmótico en el cuadro 4.2.1).

Los potenciales hídricos se describen en términosde energía - la capacidad para hacer trabajo. Lamejor medida es el Potencial Hídrico(frecuentemente representado con la letra griega

psi), el cual es la diferencia de energía entre epotencial químico del agua en la planta, el mediode crecimiento o la atmósfera, comparada con ladel agua pura, a una temperatura y presiónestándar (Kramer, 1983). El Potencial Hídrico deagua pura está definido como cero, y el potenciadel agua en una planta o en la solución del mediode crecimiento, está reducido por factores quelimitan esta capacidad para hacer trabajo; losPotenciales Hídricos en la naturaleza, por lo tantosiempre son números negativos (figura 4.2.2). EPotencial Hídrico se expresa mejor en unidades depresión como los bares (sistema métrico decimal)las unidades internacionales estándar actualmenteaceptadas, denominadas megapascales (MPa), olas libras por pulgada cuadrada (sistema inglés)equivalentes dimensionalmente a las unidades depotencial químico.

Como se mencionó inicialmente, una de lasventajas de usar el Potencial Hídrico, es que éstepuede ser separado en sus componentespotencial osmótico (PO), potencial de presión (PP)potencial mátrico (PM), y potencial de gravidez


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(PG) (cuadro 4.2.1). Los componentes delPotencial Hídrico en una planta o en el sustrato,difieren a causa de las propiedades únicas de cadasistema. Algunos componentes, como es el efectode gravidez (PG), son insignificantes en lasplántulas o en los contenedores pequeños,mientras que otros componentes, como el PP, son

no significativos en el medio de crecimiento (cuadro4.2.1).

4.2.2.3 Potencial hídrico de la planta.

Existen dos términos comúnmente usados paradescribir el estado del agua en las plantas; lamayoría de los científicos prefieren al potencialhídrico de la planta (PHP), mientras que muchosviveristas y reforestadores, están másfamiliarizados con la tensión hídrica de la planta(THP). Los dos términos, son idénticos en valorabsoluto: El PHP siempre es expresado en

términos negativos, mientras que la THP siemprees un número positivo (por ejemplo, un valor dePHP de -1.5 MPa es igual a un valor de 1.5 MPa enTHP). Una comparación de las unidades ytérminos descriptivos para el PHP y para la THP,se proporciona en el cuadro 4.2.2. Observe queuna tasa relativamente alta del Potencial Hídrico(por ejemplo –1.0 ), es "menos negativo" que unvalor relativamente menor (por ejemplo, -3.0).

El Potencial Hídrico de la planta, es más prácticoque la tensión hídrica de las plantas parapropósitos de manejo de viveros, porque elPotencial Hídrico puede ser usado para describirlas relaciones hídricas entre suelo-planta-aire (fig.4.2.2), mientras que la THP solamente es útil en ladescripción del estado del agua dentro de lasplantas. Por tanto, para mantener consistencia, ypara minimizar posibles confusiones, en estapublicación serán empeladas las unidades y lostérminos de PH. El concepto de "tensión hídrica"está bien establecido en la literatura de viveros, yen la “jerga diaria”. Sin embargo, esto no deberácausar problemas, y aún el término "tensión" puedeser empleado operativamente porque el PHP y laTHP son equivalentes dimensionalmente, ysolamente difieren en signo (cuadro 4.2.2).

El PHP, está compuesto de dos componentesprincipales: el potencial osmótico (PO), y elpotencial de presión (PP) (cuadro 4.2.1). Lainterrelación de estos factores está ilustrada en lafigura 4.2.3, la cual muestra cómo cambia el PHPcon el contenido de humedad de la planta (Hofler,1920; citado por Ritchie, 1984). Cuando una plantaestá totalmente turgente, el PHP vale cero, porqueel PP es positivo, e iguala al PO, el cual esnegativo. Conforme la planta pierde humedad a

través de la transpiración, también pierde turgencia(se marchita), y el PP declina en valor hasta quealcanza el cero, punto en el cual la planta estácompletamente flácida, y el PHP iguala el PO(figura 4.2.3). Este punto de turgencia ceroalgunas veces denominado "punto de marchitez"es peligroso para la planta desde un punto de vista

fisiológico: el crecimiento cesa y el daño celulapuede ocurrir, incluso si esta condición prevalecepor un largo tiempo, puede sobrevenir la muerte.


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Figura 4.2.2 El agua es llevada a lo largo de un gradiente de potencial hídrico que está conducido por pérdidasevapotranspiracionales, desde niveles altos en el medio de crecimiento (menos negativo), a través de la planta, a nivelesmás bajos (más negativos) en la atmósfera (modificado de McDonald y Running, 1979).


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Cuadro 4.2.1 Términos, definiciones, y unidades usadas para describir las relaciones hídricas de las plantasPotencial hídrico (PH). Medida del estado de la energía del agua, el cual usualmente está expresado enunidades de presión, y está compuesto por los siguientes factores:

PH = PO + PP + PM + PGPO = potencial osmótico, el componente producido por solutos disueltos (siempre negativo, ver figura

4.2.3).PP = potencial de presión, el componente producido en el interior de las paredes celulares en las plantas,

o debido al peso del agua, o a la presión del aire en el suelo (siempre es positivo, ver figura 4.2.3).PM = potencial mátrico, el componente producido por la atracción adhesiva de moléculas de agua a

superficies, o adhesión y cohesión en capilares pequeños (siempre es negativo).PG = potencial de gravidez, el componente producido por la fuerza de gravedad (siempre es negativo).

Potencial hídrico de la planta (PHP). El estado de la energía del agua dentro de la planta:(el PM es pequeño en las plantas bien hidratadas; el PG es insignificante en las plántulas pequeñas)PHP = PO + PP

Potencial hídrico del medio de crecimiento (PHMC). Estado de la energía del agua dentro del medio decrecimiento:

(el PP y el PG son insignificantes en contenedores pequeños)PHMC = PM + PO

Tensión hídrica de la planta (THP). Es una forma de describir el estado del agua de la planta que tiene elmismo valor absoluto que el potencial hídrico, pero de signo contrario:

THP = valores positivos de PHP.

Unidades: Tanto el potencial hídrico y la tensión hídrica de la planta, comúnmente son expresados en unidades depresión, prefiriéndose los megapascales (MPa) en el sistema internacional:1 MPa = 10 bars ~ 10 atm ~ 150 psi.

Cuadro 4.2.2 Comparación de unidades y términosdescriptivos para el potencial hídrico de la planta (PHP),y para la tensión hídrica de la planta (THP). Observe que

ambos tienen los mismos valores absolutos, pero el PHPestá medido en unidades negativas, mientras que losvalores de THP son positivos.

Potencial hídrico de laplanta (PHP)

Tensión hídrica de laplanta (THP)

Unidades Calificación HR* Unidades Calificación

Mpa Barsrelativa

Mpa BarsRelativa

0.0 0.0 Elevado Húmedo 0.0 0.0 Bajo

-0.5 -5.0 0.5 5.0

-1.0 -10.0 Moderado 1.0 10.0 Moderado

-1.5 -15.0 1.5 15.0

-2.0 -20.0 Bajo Seco 2.0 20.0 Elevado* HR = Humedad relativa

Figura 4.2.3 Las interrelaciones entre el potenciahídrico de la planta PHP y sus componentes; el potenciaosmótico PO y el potencial de presión PP, cambian conrespecto al contenido de humedad de la planta desde laturgencia hasta el punto de marchitez (Ritchie, 1984).


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Figura 4.2.4 Patrones diarios del potencial hídrico de laplanta para una especie bajo dos ambientes diferentes:elevado potencial hídrico del medio de crecimiento y bajademanda evaporativa (A), bajo potencial hídrico delmedio de crecimiento, y elevada demanda evaporativa(B) (Adaptado de McDonald y Running, 1979).

El PHP es dinámico, y cambia con el tiempo,conforme la humedad del suelo y la demandaatmosférica cambian. Los patrones diarios típicospara el potencial hídrico de la planta sonproporcionados en la figura 4.2.4 para doscombinaciones distintas de humedad en el mediode crecimiento y de demanda atmosférica. En undía típico, considerando un sustrato bien irrigado(A, en la fig. 4.2.4), una planta comienza atranspirar tan pronto como el sol aparece, y su PHPdisminuye (aumenta la tensión) hasta que losestomas se cierran, punto en el cual los niveles dePHP se mantienen estables. Alrededor del ocaso,el PHP comienza a aumentar conforme declina lademanda atmosférica, y la planta recarga sucontenido de humedad con el agua del sustrato. Lasegunda curva (B, en la fig. 4.2.4), muestra elpatrón de PHP para una planta bajo una elevadademanda evaporativa y en un sustratomoderadamente seco. El PHP comienza a un nivel

inicial bajo, porque la planta no ha sido capaz derecargar completamente su abasto de humedad porla noche y, por tanto, su PHP declina a menoresniveles (elevada tensión) durante la tarde. Si estepatrón permanece, pueden desarrollarse niveles detensión hídrica dañinos para la planta.

El PHP puede ser medido a través de variastécnicas, pero la más práctica en un vivero es lacámara de presión (fig. 4.2.5) (nota del traductor:también conocida como cámara de Scholander).

La técnica para operar este instrumento, está biendescrita por McDonald y Running (1979):

Corte una pequeña ramilla o acícula y colóquelaen la cámara, con el extremo (corte)sobresaliendo de la tapa. Una analogía útil, esimaginar la columna de agua en la planta como

una banda elástica. Conforme la tensión hídricaaumenta en la planta, esta banda elástica secontrae. Cuando la ramilla o la acícula se cortade la planta, la tensión en la banda elástica(columna de agua), origina que el agua seretraiga de la superficie cortada. Mediante lalenta aplicación de presión de gas al extremocontrario, el agua es forzada a retroceder a lasuperficie de corte en la ramilla. Cuando lapresión de gas es exactamente igual a latensión (PHP) que se está ejerciendo sobre lacolumna de agua, el agua aparecerá en lasuperficie de corte; la lectura de la escala de la

cámara de presión en ese preciso instanteindica el PHP.

Han sido desarrolladas nuevas técnicas para lamedición del PHP. Dixon y Tyree (1984), describenun higrómetro que puede ser fijado al tallo deplantas leñosas, el cual es capaz de medirdirectamente el PHP. El higrómetro es unapequeña cámara de metal, la cual alberga unossensores termopares minúsculos, que se puedefijar al tronco durante varias semanas. Unalimitante de esta técnica es que el diámetro óptimodel tronco es de aproximadamente 8 a 10 mm (0.31a 0.39 pulgadas), valor superior al diámetro de lamayoría de las plantas empleadas en lareforestación. Aunque se ha desarrollado en laactualidad investigación básica, las modificacionesque en el futuro se harán a esta tecnología podríanproducir una técnica para el seguimiento continuodel PHP en un vivero en operación.


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(5) Cuando el agua aparece enla superficie cortada, se registrala presión (THP) de la cámara.

(1) La columna de agua en una plantaestá casi siempre bajo tensión, como si unabanda elástica fuera tensionada dentrode la planta.

(4) La presión en lacámara es aumentadalentamente mientras seobserva la superficie decorte de la muestra.

(2) Cuando una muestra escortada, esta columna de agua es

interrumpida, y a causa de su bajatensión retrocede dentro de la muestra, justo

como los extremos de una banda elásticacortada.

Figura 4.2.5. La cámara de presión ofrece una medida directa del PHP o de la THP (cortesía de PMS Instrument CompanyCorvallis, OR, E.U.A.).

(3) La muestra es colocada en la cámara, con la superfide corte sobresaliendo de una cavidad. La presión entonces aumentada en el interior de la cámara, y la columde agua dentro de la muestra es entonces forzada haciasuperficie de corte. La presión requerida para hacer esto,igual a la tensión de la columna de agua al momento quemuestra fue cortada.


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4.2.2.4 Potencial hídrico del medio decrecimiento.

A causa de las grandes variaciones en la densidad,espacio poroso, y tamaño y distribución de losporos, el agua en el medio de crecimiento sedescribe mejor mediante potenciales, más que con

base en el peso. Un sustrato con textura fina,usualmente contiene más agua en peso que otrode textura gruesa, pero menos agua estarádisponible para la absorción por la planta, y para elcrecimiento (Bunt, 1976). El potencial hídrico, porotro lado, da una indicación del agua disponiblepara el cultivo de las plantas, independientementede la textura del sustrato.

El potencial del agua en la solución del sustrato, esdenominado potencial hídrico del medio decrecimiento (PHMC), y está compuesto de dospartes: El PO, que refleja la influencia de sales

disueltas, y el PM, el cual mide la atracción de lasmoléculas de agua por las superficies y porospequeños en el sustrato (cuadro 4.2.1). El PO dela solución del medio de crecimiento aumenta (sehace más negativo) conforme el contenido dehumedad del suelo disminuye debido a laevaporación o la transpiración, y la salinidad de lasolución del medio de crecimiento aumenta -unareducción de 50% en el contenido de humedad delsuelo duplicará, aproximadamente, laconcentración de sales (Bunt, 1976) (Los efectosde la elevada salinidad en el cultivo de plantas sondiscutidos en la sección 4.2.4.2).

El PM refleja la energía con la cual el agua esretenida por fuerzas mátricas en el sustrato, y estárelacionado con el tamaño de los poros en el mediode crecimiento. El volumen de los poros en elsustrato, es función del tamaño de las partículas yde su arreglo, y está compuesto de aire y agua,que cambian en proporción inversa uno conrespecto al otro. Después del riego, el exceso deagua es drenado fuera del contenedor porgravedad, dejando el sustrato esencialmentesaturado; este punto es denominado "capacidad delcontenedor", y difiere del término tradicionalcapacidad de campo, debido al efecto del

contenedor (ver sección 4.3.2.2). A capacidad decontenedor, el PM es muy elevado (la tensiónhídrica es muy baja), y el agua rápidamente estádisponible para la planta. Conforme el sustratopierde humedad a través de la evaporación y latranspiración, los poros grandes se drenan primero,y son llenados con aire. Sin embargo, los porosnunca se drenan por completo, pues una películade agua cada vez más delgada rodea a laspartículas del medio de crecimiento. Tanto másdelgada sea esta película, será menor el PM

(mayor la tensión hídrica) y menor humedad estarádisponible para la planta. Los poros más pequeñosson los últimos en perder su humedadEventualmente, el contenido de humedad demedio (y el PM) será tan bajo, que la planta esincapaz de obtener agua tan rápido como la pierdepor transpiración, y ésta comenzará a perde

turgencia y a marchitarse. El punto de marchitezpermanente, ocurre cuando la planta es incapaz derecargar sus reservas de humedad en la noche, yse mantiene flácida (Bunt, 1976).

El PHMC y el PHP están muy relacionados; epatrón del PHP para una planta en un sustratohúmedo (elevado PHMC), pero que no es regadose muestra en la figura 4.2.6. Conforme el sustratose seca, el PHMC disminuye gradualmente. Lacurva normal del PHP ocurre cada día (fig. 4.2.4A)pero el PHP disminuye a un nivel mínimo cada díaporque la planta no es capaz de recargar su abasto

de humedad del sustrato cada vez más seco. EPHP se hace más y más negativo, hasta que por finla planta es incapaz de recuperarse.

La mayoría de los instrumentos miden sólo el PM, eignoran el PO, el cual puede ser un componentesignificativo en los sustratos fuertementefertilizados, como los empleados en invernadero(fig. 4.2.7). El PM puede ser medido directamentecon una membrana de presión, en un laboratorio deanálisis, o con un tensiómetro en el vivero. Emejor método para medir el PHMC, parece ser latécnica de psicrómetro termopar de alambrepequeño. Estos pequeños psicrómetros, estáncontenidos en bulbos porosos y son fijados aconductores eléctricos; el PHMC puede ser medidodirectamente, con un microvoltímetro (Kramer1983). Estos psicrómetros, pueden colocarsedentro del sustrato, en el contenedor, y el PHMC semide fácil y simultáneamente. Esta técnica no sehabía usado operativamente en ninguno de losviveros que respondieron la encuesta, pero su usopuede ser promisorio como una forma para revisarla humedad del suelo en contenedores (Las formascomunes para la supervisión del riego, sondiscutidas en la sección 4.2.6).


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Figura 4.2.6 La relación entre el potencial hídrico de laplanta (PHP) y el potencial hídrico del medio decrecimiento (PHMC), en un contenedor sin riego: elpatrón diario del PHP disminuye gradualmente conformeel medio de crecimiento (sustrato) se seca, y el PHMCdisminuye (adaptado de Slatyer, 1967).

Figura 4.2.7 La fertilización pesada del sustrato en econtenedor, produce un potencial osmótico significativo(PO), que aumenta con los contenidos de humedadbajos. El PO es la diferencia entre el potencial hídricodel medio de crecimiento (PHMC) y el potencial mátrico(PM) (Adaptado de Newman, 1966).


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4.2.3 Factores que Afectan la Disponibilidad de Agua en los Contenedores

4.2.3.1 Características del sustrato artificial.

El uso de "suelo artificial", compuesto de materialescomo la turba de musgo y la vermiculita, afecta

muchas propiedades del agua en los medios decrecimiento, como es la capacidad de retención dehumedad, y el movimiento del agua.

Elevada capacidad de retención de humedad. La mayoría de los medios de crecimiento usadosen los viveros forestales que producen encontenedor, como la mezcla de turba de musgo yvermiculita, tienen la propiedad de absorber yretener un mayor porcentaje de agua, encomparación con los suelos minerales de losviveros que producen a raíz desnuda. La formamás precisa de ilustrar esta diferencia, es con una

curva de retención de humedad del suelo, quemuestra la relación entre la humedad gravimétricadel suelo, y el PM. Las curvas de retención dehumedad en el suelo, son desarrolladas en unlaboratorio edafológico usando un aparato de placade presión; pueden desarrollarse curvas diferentespara cada tipo de suelo o de medio de crecimiento,porque las relaciones cambian significativamentecon base en las características físicas,particularmente textura y estructura. La figura 4.2.8muestra dos curvas de retención de humedad parasuelo de textura fina de un vivero que produce araíz desnuda, y para un sustrato a partes iguales

de turba-vermiculita; observe que el sustrato a basede turba-vermiculita retiene considerablemente másagua en todo el intervalo del PM. Las propiedadesdel sustrato de turba-vermiculita, son discutidasmás adelante, en el capítulo relativo a medios decrecimiento, en el volumen dos de esta serie.

Movimiento del agua en los sustratosartificiales. La tasa de infiltración y laconductividad capilar del sustrato de turba-vermiculita, cambia con el contenido de humedad.Cuando el agua de riego es aplicada a la superficiede un contenedor, la tasa a la cual es absorbidadentro del medio de crecimiento, es denominada

tasa de infiltración. Esta, para el sustrato de turba-vermiculita, es relativamente elevada, pues lamayoría de los medios de crecimiento tienen unabuena porosidad. Sin embargo, si a un medio se lepermite secarse, la tasa de infiltración puede serseveramente restringida, pues las partículas secasde turba repelen el agua y se vuelven hidrofóbicas(Furuta, 1978). Los agentes humectantes(surfactantes) están disponibles comercialmente, ypueden ser aplicados a los sustratos paraincrementar la tasa de infiltración; estos productos

químicos son detergentes que rompen la tensiónsuperficial del agua, y provocan que ésta penetre esustrato mucho más fácilmente. Los agenteshumectantes con frecuencia son empleados

durante el periodo de endurecimiento, pararestaurar el sustrato después de que ha sidosecado para inducir tensión hídrica en la planta (vesección 4.2.7.3).

Figura 4.2.8 La comparación entre las curvas deretención de humedad del suelo típico (silty loamempleado en un vivero que produce a raíz desnuda, y desustrato de turba-vermiculita, muestra que el sustratoartificial retiene considerablemente más agua en todoslos potenciales mátricos.

La conductividad capilar se refiere a la tasa demovimiento del agua en el medio de crecimientoespecialmente en respuesta a la absorción por laplanta. Durante el riego, la conductividad capiladel sustrato de turba-vermiculita es elevada endirección hacia abajo, debido a la gravedad, perodespués del riego, la conductividad capilar puedeser limitada en varios sustratos porosos (Furuta1978). Hanan et al . (1978), estudió la conductividadcapilar de dos sustratos con diferentes texturas, yencontró que las plantas cultivadas en mezclasmuy porosas, podrían experimentar severa tensiónhídrica, aunque el agua fuera exprimida

manualmente. El movimiento del agua en esustrato puede ser incrementado usandocomponentes que proporcionen una mezcla detamaños diferentes de partículas, y asegurándosede que el sustrato esté firmemente apisonadodentro del contenedor durante el llenado yacomodo. No obstante, el uso de sustratos queestén muy finos, o excesivamente compactadospuede originar condiciones de saturación dehumedad, con serias reducciones en el crecimientode la planta.


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4.2.3.2 Efectos del contenedor.

El agua en el contenedor se comporta de maneradiferente que el agua en el suelo no confinado; estehecho deberá entenderse por los viveristas porqueafecta el manejo del agua, y las prácticas de riegoresultantes. La aplicación de una cantidad dada de

agua a una cantidad fija de sustrato en uncontenedor pequeño, produce un contenido dehumedad diferente, diferente movimiento de lahumedad, y por tanto una diferente respuesta de laplanta, que la misma cantidad de agua aplicada almismo volumen de suelo no confinado (Furuta,1978).

Cuando el riego es aplicado a un contenedor lleno,el agua se percola hacia abajo, por la fuerza degravedad, hasta que alcanza el fondo delcontenedor; en este punto, el flujo de agua cesaporque la fuerza de gravedad es menor que la de

las fuerzas de adhesión y cohesión combinadascon la columna de agua. El drenaje sólo seproduce en el fondo del contenedor cuando lafuerza debida a la altura de la columna de agua essuficiente para superar estas fuerzas de adhesión ycohesión. El significado biológico de este patrón dedrenaje es que siempre existe una zona consustrato saturado en la interfase sustrato/aire, en elfondo del contenedor (Furuta, 1978). Laprofundidad de esta capa saturada, está en funciónde la textura del sustrato, como se presenta en lafigura 4.2.9. La profundidad de esta zona saturadaserá mayor en los sustratos de textura fina, encomparación con los de textura gruesa, porque lasfuerzas de capilaridad son mayores en los porosmás pequeños.

La altura del contenedor determina la proporcióndel sustrato con drenaje libre que éste contiene,asumiendo que la textura del sustrato sea la misma(Whitcomb, 1984). Un contenedor con 10.2 cm (4pulgadas) de altura, tendrá la misma profundidadde sustrato saturado, que uno con 25.4 cm (10pulgadas) de altura, pero el contenedor máspequeño tendrá proporcionalmente menos sustratode drenado libre (fig. 4.2.10). Este efecto de"capilaridad adicional" es independiente del

diámetro del contenedor o de su forma. Para uncontenedor dado, la única forma de modificar laprofundidad de esta capa saturada, es cambiar latextura del sustrato a una mezcla más gruesa(Furuta, 1978). La presencia de esta franjasaturada tiene serias implicaciones para laaireación del medio de crecimiento; Bunt (1976)muestra que cambiando la altura del contenedor,de 5 a 20 cm (2 a 7.9 pulgadas) aumentó elvolumen de aire en el contenedor, de 4 a 8% (fig.4.2.11).

Los contenedores que son empleados en muchosviveros forestales, tienen un diámetro relativamentepequeño y un volumen limitado. El diámetropequeño es importante operativamente porque esextremadamente difícil distribuir el riegouniformemente entre contenedores, lo cual acarreauna considerable variación en el contenido de

humedad del sustrato. Este problema dedistribución se hace aún más crítico cuando lasplantas crecen y su follaje comienza a interceptar eriego antes de que el agua alcance la partesuperior del contenedor. La intercepción del follajees particularmente seria para las especieslatifoliadas. A causa de que los contenedorespequeños tienen un volumencorrespondientemente más pequeño de sustratoéstos tienen reservas de humedad limitadas, yrequieren de frecuentes riegos, especialmente enlos momentos de elevadas pérdidasevapotranspirativas (Furuta, 1978).

Figura 4.2.9 El efecto de capilaridad del agua en esustrato, está influenciado por el tamaño promedio de losporos del mismo. Un sustrato con textura fina, con porospromedio pequeños (tubo delgado), puede retener másagua que un sustrato con textura gruesa (tubo grueso(modificado de Whitcomb, 1984).


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4.2.3.3 Pérdida de humedad de las plantas encontenedor.

Junto con el agua en exceso que drena porgravedad, existen dos formas de pérdida de aguaen contenedores de paredes sólidas en los viverosforestales que producen en contenedor: la

evaporación de la superficie del sustrato, y latranspiración de la planta. Las tasas deevapotranspiración están relacionadas con laentrada de energía, principalmente radiación solaren un invernadero. La evapotranspiración aumentacon las temperaturas elevadas, bajas humedadesrelativas, e incremento en el movimiento del aire.Las pérdidas de agua por la planta son mayores,por tanto, cuando las temperaturas elevadasconllevan a la abertura de ventilas en uninvernadero cerrado. Las elevadas temperaturas yvientos desecantes, pueden también aumentar eluso del agua en estructuras de ambiente semi-

controlado. Aunque han sido desarrolladasmuchas ecuaciones para predecirmatemáticamente la cantidad de agua perdida apartir de factores climáticos en cultivos agrícolas,éstos resultan muy imprecisos para efectosprácticos en el manejo del riego en los viverosforestales que producen en contenedor.

Las pérdidas evapotranspirativas en los viveros queproducen en contenedor, pueden ser divididas endos periodos de tiempo generales. Laevapotranspiración de la superficie del sustratorepresenta la mayor pérdida en la etapa tempranade crecimiento (fig. 4.2.12A). Sin embargo,conforme las plántulas crecen la transpiración foliares responsable de una gran proporción de laspérdidas de humedad, porque el sistema radicalpuede extraer agua del sustrato; al mismo tiempo,el follaje sombrea la superficie del sustrato, lo cualreduce la evaporación (Furuta, 1978). Este cambioen el uso del agua afecta su estado en el medio decrecimiento, y las prácticas de riego resultantes.Durante la germinación y la emergencia, el sustratose seca sólo en la capa superficial, mientras quedespués en la etapa de crecimiento, la humedaddel sustrato será mermada en todo el contenedor(fig. 4.2.12). Las diferentes especies de plantas

usan el agua a diferentes tasas; Ballard y Dosskey(1985), hallaron que plantas de Pseudotsugamenziesii (Douglas fir) usan más agua quecualquiera de las dos especies de Tsuga (hemlock)(fig. 4.2.13). Las prácticas de riego que sonempleadas para manejar estos modeloscambiantes del uso del agua, son discutidas en lassecciones 4.2.6 y 4.2.7.

Figura 4.2.10 La profundidad de la capa saturada desustrato, en el fondo del contenedor, esproporcionalmente mayor en los contenedores pequeñoscuando se tiene el mismo tipo de sustrato (modificado deWhitcomb, 1984).

Figura 4.2.11 El volumen relativo de espacios con aire

(porosidad de aireación) en un sustrato, aumenta con laaltura del contenedor (Bunt, 1976).


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Figura 4.2.12 Existen dos etapas de pérdida dehumedad por evapotranspiración en los viveros queproducen en contenedor. La evaporación (A), es lafuerza primaria durante la germinación y la emergenciade la plántula, pero la transpiración (B), se hacedominante después de que la raíz ocupa el contenedor.

Figura 4.2.13 Las diferentes especies de plantasabsorben agua a diferentes tasas (Ballard y Dosskey1985).


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4.2.4 Cantidad y Calidad del Agua de Riego

Puesto que el agua es considerada el factorbiológico más importante que controla elcrecimiento de la planta, la cantidad yespecialmente la calidad del agua de riego es el

factor individual ambiental más importante en laoperación de viveros que producen en contenedor.Un vivero exitoso debe contar con unabastecimiento permanente de agua de buenacalidad para el riego, disponible a lo largo del ciclode cultivo. Gartner (1981), establece la importanciade la calidad del agua en la elección del sitio paraestablecer el vivero, y discute las características dediferentes fuentes de agua de riego. Tanto lacantidad como la calidad del agua de riego, defuentes potenciales, deberán ser verificados deltodo antes del establecimiento de un vivero (Loscriterios para la elección del sitio son discutidos en

el volumen uno de esta serie).

4.2.4.1 Cantidad del agua requerida paraviveros que producen en contenedor.

Básicamente hay dos fuentes de agua de riegopara abastecer los viveros forestales: aguasubterránea y agua superficial. Ambas fuentes hansido empleadas exitosamente, aunque los arroyos,reservorios o lagos, son fácilmente contaminablespor agentes fitopatógenos o semillas de malezas.

La primera consideración en la selección de la

fuente de agua de riego, es asegurarse que estarásuficientemente disponible durante todo el ciclo decultivo, para todos los usos posibles en el vivero.La disponibilidad de agua con frecuencia es unproblema al inicio de la primavera y al final delotoño, si el riego es requerido para protección anteheladas en complejos de cultivo a la intemperie, oen áreas de endurecimiento de la planta. Ladisponibilidad de agua superficial puede ser másvariable que la de pozo, aunque la confiabilidad decualquier fuente de agua de riego deberá ser bieninvestigada antes de que el vivero sea construido.

La cantidad de agua necesaria para producirespecies forestales en contenedor, depende demuchos factores, como el clima, el tipo deestructura, el tipo de sistema de riego, el sustrato, ylas características de la planta. Matthews (1983),calculó que 1 000 plantas de coníferas en bloquesde poliestireno expandido (Styroblock 2®, con 41cm3 = 2.5 pulgadas cúbicas de capacidad),requieren de 45.4 litros (12 galones) de agua porsemana, dependiendo del tipo de sistema de riego.En el vivero Mt. Sopris, en Colorado, EUA, un

cultivo de 1 000 plantas de coníferas en celdasindividuales (Ray Leach Single Cell® ), con 164cm3 (10 pulgadas cúbicas), requirieron de 56.8litros (15 galones) en la etapa inicial, hasta más de

189.3 litros (50 galones) por semana durante laetapa de crecimiento. El Vivero Forestal deInvestigación de la Universidad de Idaho, enMoscow, Idaho, EUA, utiliza de 42.6 a 54.7 litros(11.2 a 14.4 galones) de agua de riego porsemana, para 1 000 plantas de coníferas encontenedores tipo (Ray Leach Pine Cell® ), con 65cm3 (4 pulgadas cúbicas) de capacidad. El ViveroForestal del Estado de Colorado, en Ft. Collinsutiliza de 75.8 a 94.6 litros (20 a 25 galones) deagua de riego por semana para un millar de suscontenedores grandes de espuma de poliestirenoexpandido (Styrofoam ®), con 492 cm3 (30

pulgadas cúbicas) de capacidad.

4.2.4.2 Calidad del agua.

La calidad el agua de riego, es otro factorimportante en la selección y manejo del viveroforestal. La calidad del agua deberá ser una de lasprimeras consideraciones en la evaluación del sitiopara el establecimiento de un nuevo vivero, debidoa que no existe una forma económica de mejorar lacalidad del agua de riego.

El término calidad del agua, significa distintas

cosas para diferentes personas, porque la calidaddepende del uso pretendido. Para propósitosdomésticos, factores como el color, sabor, turbidezolor, y concentraciones de iones tóxicosdeterminan la calidad del agua, mientras que parapropósitos de riego, la calidad está determinada podos factores:

1. La concentración y la composición de salesdisueltas (salinidad total e iones tóxicosindividuales).

2. La presencia de hongos fitopatógenos, semillasde malezas, algas, y posible contaminación conplaguicidas.

Efectos de las sales en la calidad del agua deriego. La salinidad está considerada como efactor principal en la determinación de la calidad deagua en la agricultura (Richards, 1969). Paranuestros propósitos, una sal puede ser definidacomo un compuesto químico que libera partículascargadas, denominadas iones, cuando es disueltaen agua: por ejemplo, el nitrato de potasio (KNO3libera dos iones, un catión, cargado positivamente


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(K+) y otro cargado negativamente, un anión (NO3-).

Las sales pueden ser benéficas o perjudiciales,dependiendo de las características de los ionesespecíficos involucrados, así como de laconcentración total de sales. El KNO3 es una salfertilizante, y ambos, el K+ y el NO3

- son ionesnutrientes, mientras que otras sales, como el

cloruro de sodio (NaCl), consisten de ionesperjudiciales (Na+ y Cl-), que dañan o incluso matanel tejido vegetal. Se proporciona una lista de losprincipales iones que afectan la calidad del agua deriego en el cuadro 4.2.3.

Muchos términos y unidades han sido usados paradescribir la salinidad (cuadro 4.2.4). Puesto queuna solución acuosa de iones disueltos conduce laelectricidad, la salinidad tradicionalmente esexpresada como conductividad eléctrica (CE); tantomayor la concentración de sales, mayor el valor deCE. La CE es medida en unidades de

conductancia eléctrica sobre una distanciaespecífica (usualmente 1 cm), y a una temperaturaestándar [25oC (77oF)]. Las unidades máscomúnmente empleadas en la estimación de lacalidad del agua de riego, son los micromhos porcentímetro (que se abrevian µmho), y las unidadesdel sistema internacional, los microsiemens porcentímetro, que son equivalentes. Losmicrosiemens por centímetro (abreviados comoµS/cm), serán utilizados como unidad estándar deCE en esta publicación.

Otro sistema para reportar el contenido total desales del agua de riego son los sólidos disueltostotales (SDT), los cuales pueden ser determinadosmediante la evaporación de una cantidad (en peso)conocida de agua, y pesando el depósito de salesresultante (California Fertilizer Association, 1985)Los SDT en partes por millón, pueden ser

estimados multiplicando la CE (en microsiemenspor centímetro) por 0.64 (cuadro 4.2.4).

Cuadro 4.2.3 Cationes y aniones que afectan la calidaddel agua de riego.

Nombre delión

Símboloquímico

Pesoequivalente

CationesCalcio Ca2+ 20Magnesio Mg2+ 12Sodio Na+ 23Potasio K+ 39

AnionesBicarbonato HCO3- 61Carbonato CO3

2- 30Cloro Cl- 36Sulfato SO4

2- 48Boro1 -- --

1 El boro se presenta en varias formas iónicas diferentesen el agua de riego, y por tanto, no puede seproporcionado en una fórmula iónica específica, o unpeso equivalente.Fuente: California Fertilizer Association (1985).

Cuadro 4.2.4 Términos y unidades utilizados para describir los efectos de la salinidad en el agua de riego.Unidades Abreviaturas Factores de conversión

Sales totalesConductividad eléctrica (CE)sistema mhosmho/cm a 25oC mho/cm ___milimho/cm mmho/cm 1 mmho = 10-3 mhomicromho/cm µmho/cm 1µmho/cm = 10-6 mhomhos/cm x 10-5 mhos/cm x 10-5 ___

sistema siemens*milisiemens/cm mS/cm 1 mS = 1 mmhomicrosiemens/cm µS/cm 1 µS/cm = 1 mcmho = 10-3 msdecisiemens/m dS/m 1 dS/m = 1 mS/cm

Sólidos disueltos totales (SDT)partes por millón Ppm SDT (ppm) = (µS/cm) x 0.64miligramos por litro mg/l 1 ppm = 1 mg/l

Iones específicosmiliequivalentes por litro meq/l Para sales totales: 1 meq/l = µS/cm dividido por 100miligramos por litro mg/l 1 ppm = 1 mg/lpartes por millón Ppm ppm = meq/l x PEpeso equivalente PE PE = peso atómico entre valenciagranos por galón gpg gpg x 17.2 = ppm

*Las unidades siemens son estándares en el sistema internacional, y los microsiemens por centímetro (µS/cm) son las unidades preferidasal evaluar la calidad del agua de riego.


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Los iones específicos, generalmente son descritosen unidades de miliequivalentes por litro (meq/l) oen partes por millón (ppm) (cuadro 4.2.4). Lasprimeras son las unidades preferidas parapropósitos de determinación de calidad de agua,mientras que los últimos son más prácticos paracálculos de fertilización, así que ambos deberán ser

solicitados cuando se mandan hacer pruebas decalidad de agua de riego. Aunque la conversiónexacta varía con los iones involucrados, 1 000µS/cm de salinidad son aproximadamente iguales a640 ppm de sales totales, y el total de sales enmeq/l puede ser estimado dividiendo la CE, enµS/cm, por 100 (cuadro 4.2.4) (California Fertilizer

Association, 1985).

La localización topográfica de un vivero, puedetener un efecto sobre la calidad del agua de riego,debido a influencias climáticas locales ogeológicas. El agua de riego puede ser

contaminada con agua salada en áreas costeras.En climas áridos o semiáridos, donde laevapotranspiración excede la precipitación, lassales se acumulan en forma natural en el suelo, ylos depósitos geológicos y las fuentes subterráneasde agua para el riego, con frecuencia tienen unelevado contenido de sales. Matthews (1983a),reporta que la calidad del agua de riego fue muchomejor en viveros costeros que producen encontenedores, en Columbia Británica, que en losdel interior de la provincia. Hallett (1987), probó 32fuentes de agua de riego en las relativamentehúmedas Provincias Marítimas de Canadá, yencontró un promedio de CE de 170 µS/cm, encomparación con un valor medio de CE igual a 507µS/cm, para 15 viveros, en el interior semiárido deloeste de los Estados Unidos (Landis, 1982). Noobstante, existe una significativa variación local,pues los valores variaron de 19 a 787 µS/cm en lasProvincias Marítimas, y de 58 a 1 460 µS/cm en eloeste de los Estados Unidos.

Efectos de la salinidad en el crecimiento de las plantas. Las sales solubles pueden afectar elcrecimiento de las plantas en varias formasdistintas. Fuller y Halderman (1975), discutencuatro efectos: 1) la salinidad total puede reducir la

disponibilidad de agua, 2) los iones sodiodisminuyen la permeabilidad del suelo, 3) ciertosiones específicos son tóxicos, y 4) se altera ladisponibilidad de otros nutrientes. Otro efecto nobiológico de las sales disueltas, es el efecto“costras de sales” sobre el follaje, que puedeafectar la posibilidad de venta de las plantas. Losiones específicos involucrados y los criterios deevaluación para estas cinco categorías de daño enlas plantas, son referidas en el cuadro 4.2.5.

Efecto de la salinidad en la disponibilidad deagua. La salinidad total de una fuente de aguamedida con la CE, ejerce un efecto osmótico en lasolución del medio de crecimiento, que puedereducir el agua disponible para el crecimiento de laplanta. Las sales reducen el potencial osmótico, ypor tanto el potencial hídrico en la solución de

medio de crecimiento: un valor de 3 000 µS/cmrepresenta una fuerza osmótica de 0.1 MPa Aunque esto aparenta no ser particularmenteelevado, puede resultar significativo en etapascríticas, como durante la germinación de la semillaespecialmente si se permite que el sustrato seseque, lo cual puede incrementar grandemente laconcentración osmótica. Whitcomb (1984), reportaque el nivel de sales solubles se duplica cuando sereduce el contenido de humedad en el sustrato de50% a 25%. Las elevadas tasas de fertilizaciónpueden sumarse a los problemas de salinidad. EPO se hace un factor cada vez más significativo

que el PHMC total, conforme el contenido dehumedad del sustrato se reduce (fig. 4.2.7).

Muchas plantas de especies leñosas, y lasconíferas en particular, son extremadamentesensibles al daño por salinidad. El daño principade esta elevada salinidad, es una reducción en latasa de crecimiento, la cual usualmente sucedemucho antes de que sean evidentes los síntomasfoliares visuales. Las especies muy sensiblescomo Picea pungens (blue spruce) yPseudotsuga menziesii (Douglas fir), puedensufrir reducciones en el crecimiento de hasta 50%cuando la CE del sustrato es tan baja como 2 500µS/cm (cuadro 4.2.6). Los síntomas de daño posales varían con las especies, y pueden incluir unoo más de los siguientes: quema de la punta defollaje (fig. 4.2.14A), quemaduras o color azuloso“achaparramiento”; crecimiento deficiente, yeventualmente la muerte. El agua con elevadosniveles de sales también puede originar depósitosblanquecinos sobre las superficies de las hojas(fig. 4.2.14B), que aunque no son dañinosdirectamente, pueden reducir el valor comercial decultivo. Los depósitos de sales también puedenacumularse en las boquillas de los aspersoresreduciendo su efectividad.

En el cuadro 4.2.7 se proporciona una guía decalificación de la salinidad en el agua de riego, paraviveros forestales que producen en contenedor. LaCE puede ser verificada fácilmente en el viveroempleando un medidor de conductividad, y laspruebas de salinidad deberán ser llevadas a caboal menos cada mes, porque la calidad del agua deriego puede cambiar significativamente en etranscurso de un año. La CE y el pH del agua deriego en un vivero de California fueron


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supervisados mensualmente, y se halló que losvalores varían considerablemente a causa dediferencias en la calidad del agua proveniente dedistintos pozos de riego (fig. 4.2.15). Aunque nohay una forma económica de remover las sales delagua de riego, las prácticas de cultivo como elaumento de la porosidad el sustrato, y un lixiviado

más frecuente, pueden ayudar a reducir los efectosdel agua salina.

Cuadro 4.2.5 El exceso de sales solubles afecta elcrecimiento de plantas en cinco formas

Efecto Ionesinvolucrados

Criterio deevaluación

Disponibilidadde agua

Todos Conductividadeléctrica (CE)

Permeabilidaddel suelo

SodioCalcioMagnesioCarbonatoBicarbonato

Tasa ajustada deadsorción de sodio(TAAS)

Toxicidaddirecta SodioCloro

Boro

Concentración del ión(ppm)Concentración del ión(ppm)Concentración del ión(ppm)

Disponibilidadde nutrientes

Hierro

Fósforo

Calcio

Magnesio

Sin pruebasespecíficasSin pruebasespecíficasConcentración del ión(ppm)Concentración del ión(ppm)

Manchado

foliar

Hierro

Bicarbonato

CalcioMagnesio

Concentración del ión

(ppm)Concentración del ión(ppm)Dureza total (ppm)--

Aunque el agua de riego muy salina no esdeseable, el agua pura también puede causaproblemas; en efecto, el agua destilada odesionizada no es recomendable para el riego deespecies forestales en cultivo. El agua con un muybajo nivel de sales disueltas, lixiviará ionesfertilizantes conforme pase a través del sustrato

Vetanovetz y Knauss (1988), definen al agua deriego "muy pura" como la que tiene un bajo nivel desales solubles totales (CE < 200 µS/cm), y bajoscontenidos de calcio y magnesio. Tales autoresestablecen que el uso de agua muy pura consustrato artificial, puede lixiviar los nutrientes delos correctores de fertilizantes que se aplican, comoson la caliza y la dolomita, resultando endeficiencias de calcio o de magnesio. Sinembargo, esto no será un problema serio si en losviveros forestales agregan sales fertilizantes aagua de riego a través de la inyección defertilizante.

Cuadro 4.2.6 Salinidad (medida como conductividad eléctrica) del sustrato, que produjo reducciones de 0 a50% en la tasa de crecimiento (TRC)

Clase de tolerancia EspeciesConductividad del medio (µS/cm)a

a la salinidad Representativas 0% TRC 10% TRC 25% TRC 50% TRC

Muy sensible Picea pungensPseudotsuga menziesii

1,000 1,400 1,800 2,500

Sensible Juniperus virginianaMagnolia grandiflora

1,400 2,000 3,000 4,600

Moderadamente tolerante Pinus ponderosaFraxinus pennsylvanica

2,500 3,400 4,800 7,000

Tolerante Eleagnus angustifoliaPinus halepensis

4,500 5,800 8,000 12,000

Muy tolerante Atriplex spp.Casuarina cunninghamiana

8,000 10,000 13,000 18,000

a = Conductividad eléctrica de un extracto de saturación (CEe) del sustrato, medida en microSiemens por centímetro( = micromhos por centímetro). Fuente: modificado de Ayers (1977), y Handreck y Black (1984).


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4.2.14A 4.2.14B

Figura 4.2.14 Las sales disueltas, independientemente de que provengan de fuentes naturales o de fertilizantesagregados, pueden afectar a las plantas en varias formas: necrosis de márgenes foliares, o "quema de puntas" (A), opunteado en las hojas (B).

Cuadro 4.2.7 Estándares de calidad del agua de riego,para especies forestales producidas en contenedor.Índice de calidad Unidades Clasificación por calidad

Buena Marginal PobreSalinidad µS/cm

µmhos/cm0-500 500-1,500 >1500

Efecto del sodio enla permeabilidaddel suelo1

RAAS 0-6 6-9 >9

Umbral de toxicidadIones tóxicosSodio ppm 50

meq 2.2Cloro ppm 70

meq 2.0

Boro2 ppm 0.75meq --

Iones nutrientesCalcio ppm 100

meq 5.0Magnesio ppm 50

meq 4.2Sulfato ppm 250

meq 5.2Iones que producen manchado foliarBicarbonato ppm 60

meq 1.0Dureza total ppm 206(Ca + Mg)Hierro ppm 0.11 La razón ajustada de adsorción de sodio (RAAS), no esimportante en los viveros que producen en contenedor, a menosque se utilice suelo como medio de crecimiento.2 El boro existe en varias formas iónicas, y por ello losmiliequivalentes no pueden ser determinados con precisión.Fuente: modificado de Ayers (1977), Bunt (1976), Swanson(1984), Fitzpatrick y Verkade (1987), Vetanovetz y Knauss(1988).

Efecto del sodio en la permeabilidad del mediode crecimiento. Aunque el sodio (Na+) es tóxicopara las plantas, este ion tiene igualmente un serioefecto en la estructura del sustrato. Un exceso deiones Na+ en relación a la concentración de ionescalcio (Ca2+) y magnesio (Mg2+), puede originar quelas partículas de arcilla se dispersen y sellen losporos, reduciéndose seriamente la permeabilidad yel intercambio gaseoso. Este efecto del sodiousualmente se mide en términos de la razón deadsorción de sodio (RAS), la cual da un índicerelativo de la concentración de iones Na+ a Ca2+ yMg2+. En la actualidad, una revisión de los índices

de RAS, denominada la razón ajustada deadsorción de sodio (RAAS), es preferida porquetambién considera el efecto de los iones carbonato(CO3

2-) y bicarbonato (HCO3-) (cuadro 4.2.5). Los

estándares de la RAAS para el agua de riego enviveros, son proporcionados en el cuadro 4.2.7

Afortunadamente los problemas de permeabilidadinducidos por el sodio sólo afectan suelos naturalesy por ello, no cuentan en los sustratos "artificiales"(aquellos que no contienen suelo), quecomúnmente son empleados en la mayoría de losviveros forestales que producen en contenedor.

Toxicidad de iones específicos. El tercer efectode la salinidad es la toxicidad directa de ciertosiones, especialmente el sodio, el cloro y el borosobre el crecimiento de la planta (cuadro 4.2.5)Las especies vegetales en forma individual, varíanconsiderablemente en su sensibilidad a estosiones, pero todas las plantas producidas encontenedor deberán ser consideradas muysusceptibles, a causa de su pequeño tamaño ysuculencia. Ayers (1977), proporciona guías decalidad de agua para cualquiera, la absorción de la


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raíz o foliar, de estos tres iones potencialmentetóxicos, y Bunt (1976) también publicó estándaresde calidad de agua (cuadro 4.2.7). Otros iones,incluyendo cualquiera de los iones metalespesados, como el manganeso o el zinc, pueden sertambién tóxicos si están presentes enconcentraciones suficientemente elevadas. No

obstante, estos problemas deberán identificarse enlas pruebas iniciales de calidad del agua de riego.

Disponibilidad de nutrientes minerales. Elexceso de ciertos iones, por ejemplo calcio ymagnesio, en el agua de riego, pueden producirdesbalances en la solución del medio decrecimiento, y acarrear problemas con la absorciónde nutrientes y su utilización por algunas plantas(Fitzpatrick y Verkade, 1987) (cuadro 4.2.5).Vetanovetz y Knauss (1988), establecen que si elagua de riego contiene más de 100 ppm de Ca2+,este nutriente mineral puede acumularse en el

sustrato y causar deficiencias de Mg

2+

o de hierro.Más de 50 ppm de Mg2+ en el agua, puedenoriginar deficiencias de otros nutrientes minerales,como el Ca2+ y el potasio (cuadro 4.2.7). Estosdesbalances nutricionales son complicados yparticularmente difíciles de diagnosticar, pero nodeberán ser un problema en los viveros forestalesque producen en contenedor que empleansustratos artificiales, así como un régimen defertilización bien balanceado.

Residuos foliares. Ciertos compuestos, como ehierro y el carbonato de calcio, pueden causar ladecoloración o manchado en puntos del follaje delas plantas (cuadro 4.2.5, fig. 4.2.14B). Aunqueestos manchados no afectan directamente ecrecimiento de la planta, pueden afectar el interésdel cliente. Algunas aguas buenas contienen hierro

disuelto en forma ferrosa; cuando estas aguas sonaplicadas mediante riego con aspersores, el hierroes convertido a su forma férrica, la cual tiene untípico color óxido que puede manchar el follaje(Swanson, 1984) u obstruir las boquillas de riego(Fitzpatrick y Verkade, 1987). El agua de riego"dura" contiene elevados niveles de iones calciomagnesio, carbonato o bicarbonato. Cuando éstaes asperjada sobre el follaje de la planta, producedepósitos blancos de carbonato de calcio o decarbonato de magnesio, después de laevaporación. Estos depósitos de carbonatotambién pueden acumularse en las boquillas de

riego. Los estándares de calidad del agua, enrelación a iones que manchan el follaje, semencionan en el cuadro 4.2.7.

Figura 4.2.15 La calidad del agua de riego, medida en términos de conductividad eléctrica y pH, puede variasignificativamente a lo largo del año, según se demuestra con estos datos de un vivero forestal de California, EUA, queproduce en contenedor.


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Plagas y enfermedades en el agua de riego. Losviveros que producen en contenedor que usanagua de riego de fuentes superficiales, como pozas(fig. 4.2.16), lagos, o ríos, pueden tener problemascon malas hierbas, hongos fitopatógenos, musgos,algas o hepáticas (Baker y Matkin, 1978). El aguasuperficial originada de otros viveros o de tierras de

cultivo, es particularmente susceptible de sercontaminada con mohos del agua, como Pythium yPhytophthora, que pueden ocasionar la“chupadera” (Whitcomb, 1984). El agua de riegoreciclada de viveros, podría presentar estosproblemas. Este tipo de hongos pueden aislarsede las fuentes de agua de riego del vivero usando"cebos" de fruta verde como peras o manzanas(McIntosh, 1966). Muchas semillas de malashierbas y esporas de musgos y algas, son losuficientemente pequeñas para pasar a través delsistema de riego, y pueden originar problemasserios en los viveros que producen en contenedor.

El agua de riego fue considerada como la fuente deproblemas con algas azules en un vivero deColumbia Británica que produce en contenedor(Vance, 1975).

Las plantas que se desarrollan en el agua, puedenser eliminadas mediante la cloración, y algunossistemas de filtración especializados puedenremover muchos organismos que causanenfermedades (Ver la siguiente sección para másinformación acerca de la cloración y de la filtración).

Figura 4.2.16 Las fuentes de agua superficial, comoesta poza, pueden ser portadoras de semillas demalezas, algas y hongos fitopatógenos.

Contaminación con plaguicidas. El agua deriego, especialmente en las áreas agrícolas, puedehaber sido contaminada con plaguicidas residuales.Urbano (1987), reporta que la contaminación delagua subterránea por plaguicidas, se estávolviendo un problema serio en los Estados Unidos.

En 1979, el ingrediente activo (aldicarb) deherbicida Temik® fue identificado en agua de pozoen Long Island, Nueva York, EUA; y lacontaminación del agua subterránea esconsiderada una amenaza potencial en muchasotras áreas. Los herbicidas aplicados en áreas decultivo adyacentes, o para el control de malezas

acuáticas en reservorios, puede afectar la calidaddel agua de riego. Vance (1975) reporta pérdidassustanciales de planta en contenedor, debido acontrol de malezas acuáticas, mediante herbicidasen un reservorio de agua de riego. Las fuentespotenciales de agua de riego deberán ser probadasen cuanto a contaminación con plaguicidas cuandoun sitio está siendo evaluado para establecer unvivero.

Análisis de la calidad del agua. Idealmente, laspruebas de calidad del agua son llevadas a cabodurante la etapa de selección del sitio para

establecer el vivero, y a intervalos regulares en losucesivo, pero muchos viveros forestales nuncahan realizado un detallado análisis del agua. Unanálisis completo de la calidad del agua de riegodeberá consistir en una evaluación de la salinidadenlistando las concentraciones de ocho ionesespecíficos que deberán reportarse enmiliequivalentes por litro (meq/l), y en partes pormillón (ppm) (cuadro 4.2.8). Por una pequeñacuota adicional, es posible probar los ionesnutrientes remanentes al mismo tiempo. En adicióna las concentraciones de iones, el laboratorio deanálisis de agua deberá también reportar tresíndices estándares de calidad del aguaconductividad eléctrica, razón ajustada deadsorción de sodio, y pH. La CE y el pH puedenser medidos directamente, de la muestra de aguay la RAAS puede ser calculada a partir de lasconcentraciones de iones específicos, enmiliequivalentes por litro (cuadro 4.2.9).

El agua de riego deberá también probarse encuanto a la presencia de hongos fitopatógenospreferentemente durante el proceso de seleccióndel sitio, pero también si se observara algúnproblema en fecha posterior. La mayoría de loslaboratorios de fitopatología pueden realizar

bioensayos del agua de riego. La búsqueda deherbicidas residuales también es posible, peropuede resultar onerosa, a causa de los sofisticadosprocedimientos de análisis requeridos. Debido alas diferentes estructuras químicas de los variosplaguicidas, se requiere de un análisis individuapara cada producto sospechado. Por tanto, laspruebas especializadas para detectar plaguicidasgeneralmente son consideradas sólo cuando sesospecha de un problema definido.


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Fitzpatrick y Verkade (1987), discuten elprocedimiento adecuado para colectar una muestrade agua de riego para su análisis: use una botellade plástico limpia con una tapa firme, deje correr elagua durante varios minutos y enjuague bien labotella de muestra, antes de obtenerla. Chu(1986), establece que una muestra de 500 ml

(aproximadamente 1 pinta) es suficiente para lamayoría de las pruebas de agua, pero que 1 000 ml(aproximadamente 1 cuarto) son requeridos para elanálisis de plagas. Etiquete la botella de muestraadecuadamente, con un marcador a prueba deagua, antes de enviarla al laboratorio de análisis.La muestra deberá ser analizada tan pronto comosea posible, pero puede ser almacenada enrefrigeración durante periodos cortos, si es nece-sario. Sin embargo, los parámetros de calidad delagua pueden cambiar con el tiempo; Chu (1986)reporta que los valores de algunos parámetros deprueba, como el pH y el cloro, pueden cambiar

después de sólo unas pocas horas (cuadro 4.2.10).Cuadro 4.2.8 Componentes de una prueba de calidadde agua de riego en cuanto a sales solubles.

Parámetro de prueba del agua Unidades dereporte

Índices de calidadConductividad eléctrica (CE) µS/cmRazón ajustada de adsorción de sodio(RAAS)

Ninguna

Ph NingunaConcentraciones de iones específicos meq/l y ppmSodioCalcioMagnesio

CloroCarbonatoBicarbonatoSulfatoBoro

Concentraciones de fertilizante PpmNitrógeno amoniacalNitrógeno nítricoFósforoPotasioMicronutrientes

Tratamientos correctivos para el agua de riego. Cualquier sistema de tratamiento al agua de riego

requiere de un gasto inicial significativo, siendoprudente determinar la calidad del agua de riegoantes de que el vivero sea establecido. Noobstante, a veces no hay opción porque es menoscaro tratar el agua de riego que intentar cambiar desitio un vivero ya establecido. Existen seisprocedimientos estándar para tratamiento del agua.

Acidificación. El agua de riego con frecuencia estratada con ácido para reducir el nivel de pH hasta

un intervalo ideal de 5.5 a 6.5. Los ácidos fosfóricoy sulfúrico son los comúnmente usados, aunqueotros ácidos como el nítrico o el acético, tambiénhan sido empleados. La acidificación no cambiarála salinidad del agua de riego pero si puederemover los iones carbonato y bicarbonato, lo quese refleja con el menor pH. El ácido fosfórico fue

utilizado para acidificar el agua de riego en viverosforestales que producen en contenedor en eCanadá; el pH fue reducido de 8.8 hasta 6.1, perola salinidad total, según se reflejó en las lecturas deCE, no fue cambiada apreciablemente (cuadro4.2.11) (La acidificación también es discutida en lasección 4.1.3.3).

Ósmosis inversa. Este tratamiento consiste enforzar el agua de riego a través de una membranasemipermeable, para que los iones de sal seanretenidos. Este proceso es relativamente caropero existen sistemas disponibles para viveros

Como ejemplo del costo involucrado, un viveroforestal de California, EUA, que produce especiesforestales en contenedor, recientemente adquirióun sistema de ósmosis inversa, con un costo iniciade más de US $50 000, diseñado para producir40,000 galones por día de agua tratada, a un costode operación de aproximadamente US$0.80 pormillar de galones. Este sistema está diseñado paramejorar significativamente la calidad del agua deriego, de un pH inicial de 8.1, y una CE de 2 218µS/cm, hasta un pH de 5.8 y una CE de 312 µS/cmLos sistemas de ósmosis inversa, requieren demantenimiento regular, pero representan unsistema práctico para tratar el agua de riego, si loscostos iniciales pueden ser justificados.


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Cuadro 4.2.9 Cálculo de la razón ajustada de adsorciónde sodio (RAAS).

( )[ ] pHc Mg Ca

Na RAAS −+

+

= 4.81*2/)(

Na = concentración de iones sodio en

miliequivalentes por litro (meq/l)Ca = concentración de iones calcio en meq/lMg = concentración de iones magnesio en meq/l

pHc, es un índice relativo, calculado de lassiguientes concentraciones de iones, y es la sumade A + B + C:Ca + Mg

+ Na(meq/l) A

Ca+Mg(meq/l) B

CO3 +HCO3

(meq/l) C 0.5 2.11 0.05 4.60 0.05 4.300.7 2.12 0.10 4.30 0.10 4.000.9 2.13 0.15 4.12 0.15 3.82

1.2 2.14 0.20 4.00 0.20 3.701.6 2.15 0.25 3.90 0.25 3.601.9 2.16 0.32 3.80 0.31 3.512.4 2.17 0.39 3.70 0.40 3.402.8 2.18 0.50 3.60 0.50 3.303.3 2.19 0.63 3.50 0.63 3.203.9 2.20 0.79 3.40 0.79 3.104.5 2.21 1.00 3.30 0.99 3.005.1 2.22 1.25 3.20 1.25 2.905.8 2.23 1.58 3.10 1.57 2.806.6 2.24 1.98 3.00 1.98 2.707.4 2.25 2.40 2.90 2.49 2.608.3 2.26 3.14 2.80 3.13 2.509.2 2.27 3.90 2.70 4.00 2.40

11.0 2.28 4.97 2.60 5.00 2.3013.0 2.30 6.30 2.50 6.30 2.2015.0 2.32 7.90 2.40 7.90 2.1018.0 2.34 10.00 2.30 9.90 2.0022.0 2.36 12.50 2.20 12.50 1.9025.0 2.38 15.80 2.10 15.70 1.8029.0 2.40 19.80 2.00 19.80 1.7034.0 2.4239.0 2.4445.0 2.4651.0 2.4859.0 2.5067.0 2.52

76.0 2.54

Desionización. La desionización es un métodoefectivo, aunque costoso, para remover salesindeseables del agua, y sólo será práctico paracultivos de muy elevado valor (Furuta, 1978). Elproceso consiste en pasar agua sobre resinas coniones intercambiables, las cuales son cargadas concualquiera de los iones H+ o OH-; tales iones sonintercambiados por el Ca2+, Cl-, u otros iones

cargados en el agua de riego, resultando aguaquímicamente pura. Las sales de boro no sonremovidas por la desionización, aunque todos losiones pueden ser removidos mediante ósmosisinversa (Hartmann y Kester, 1983). Otradesventaja de este proceso, además del costoelevado, es que resulta relativamente lento, y e

agua tratada generalmente debe ser acumulada yalmacenada para proveer el volumen necesariopara los grandes viveros forestales.

Suavizadores de agua. Este tratamiento al aguaestá incluido sólo como referencia, y nunca deberáser usado para tratar el agua de riego en losviveros forestales que producen en contenedorLos suavizadores de agua no pueden mejorar enivel de salinidad del agua, simplemente conviertenel agua "dura", la cual contiene abundancia deiones Ca2+ y Mg2+, en agua "suave", en la cuapredominan los iones Na+; este Na adicional, es

mucho más perjudicial para las plantas que el Ca yel Mg que fueron reemplazados (Whitcomb, 1984)El beneficio primario del agua suavizada, es quehace que los jabones y los detergentes limpien másefectivamente.

Cloración. La cloración, es un tratamiento de aguaviable para viveros que tienen problemas conhongos, bacterias, algas o hepáticas, que sonintroducidas mediante el sistema de riego. Las dosformas más comunes para introducir cloro en eagua de riego son:

1 El hipoclorito de sodio líquido (blanqueadodoméstico, NaOCl) o el hipoclorito de calcio enpolvo (Ca(OCl)2), pueden agregarse al agua.

2 Gas de cloro presurizado (Cl2), que puede seinyectado dentro del sistema de riego.

El gas de cloro es la forma más común y barata declorar el agua, pero es relativamente peligroso deutilizar, en comparación con el hipoclorito de calcioo de sodio. Cuando el cloro es agregado al aguaéste interactúa para producir hipoclorito (HOCl), eiones clorito (OCl-), que son agentes oxidantes enpolvo, responsables de la acción desinfectante dela solución. En realidad, sólo parte del cloro

aplicado (denominado el cloro residual libre) esefectivo, porque algunos de los iones cloro secombinan con sustancias orgánicas (clorocombinado) y son esencialmente inactivos(Tchobanoglous y Schroeder, 1985). Lasdiferentes formas de cloro usado en la cloración, nodeberán confundirse con el ión cloruro (Cl-), el cuaes un importante ión que aporta parte de la calidaddel agua de riego, pero no tiene propiedadesdesinfectantes (Green, 1987).


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Cuadro 4.2.10 Tratamientos previos, tiempo de almacenamiento, y métodos de almacenamiento para muestras de agua deriego.

Parámetro de prueba delagua

Pretratamiento Método dealmacenamiento

Tiempo máximo dealmacenamiento

pH Ninguno Analizar de inmediato 2 hConductividad eléctrica Ninguno Refrigerar 28 díasCloro Ninguno Analizar de inmediato 2 hBoro Ninguno Refrigerar 28 días

Nitrógeno-total, amonio onitrato

Agregue ácido sulfúrico para reducir bajo2.0 el pH

Refrigerar 28 días

Fósforo Agregue ácido sulfúrico para reducir bajo2.0 el pH

Refrigerar 3 días

Sulfato Ninguno Refrigerar 30 díasPlaguicidas Ninguno Refrigerar 7 díasFuente: modificado de Chu (1986).

Cuadro 4.2.11 Los efecto químicos de la acidificacióndel agua de riego con ácido fosfórico en los índices decalidad del agua y en iones individuales.

Parámetro de Niveles en el agua de riegocalidad del agua No tratada AcidificadapH 8.8 6.1

CE 377 348RAS1 15 15CSR1 3.84 0.28Ca (ppm) 3.4 3.8Mg (ppm) 0.43 0.39Na (ppm) 117 118CO3 (ppm) 24 0HCO3 (ppm) 198 31B (ppm) 0.06 0.081 La RAS (razón de adsorción de sodio) no es cambiadaporque no puede considerar los niveles de CO3 o HCO3,mientras que el índice CSR (carbonato de sodioresidual), y la razón ajustada de adsorción de sodio(RAAS), que no ha sido proporcionada aquí, sí lo son.Fuente: R. D. Hallett, Servicio Forestal del Canadá,

Fredericton, NB.

Hay cinco aspectos en la cloración operativa: 1)contacto inicial, 2) tiempo de contacto, 3) forma yconcentración del desinfectante, 4) especies yconcentración de los patógenos, y 5) factoresambientales, particularmente pH y temperatura(Tchobanoglous y Schroeder, 1985). Por ejemplo,cuando se expone a temperaturas cálidas y a la luzdel sol, el hipoclorito se descompone y pierde suspropiedades desinfectantes (Green, 1987). Losaspectos de ingeniería del sistema de cloración sonmuy complicados para ser discutidos aquí, pero

debe mencionarse que para ser efectivo comodesinfectante, debe ser mantenida durante unperiodo de tiempo específico una concentracióncrítica de cloro residual libre. Baker y Matkin(1978), reportan que 1 ppm de cloro residual librematará las zoosporas de Phytophthoracinnamomi en un minuto, pero que el micelio delhongo es mucho más resistente.

Un sistema de cloración, sea de inyección de gasde cloro o de adición de hipoclorito, deberá

diseñarse para que las sustancias químicas seancuidadosamente mezcladas con el agua de riego, ytengan suficiente tiempo para actuar. Debido a queel cloro es desactivado por la materia orgánica ensuspensión, el agua de riego deberá filtrarse antesdel tratamiento. El gas cloro es también muypeligroso y corrosivo y, por lo tanto, un experto encloración deberá ser consultado cuando se diseñeun sistema de inyección de cloro. El nivel de cloroen el agua de riego aplicada deberá supervisarseperiódicamente, para tener la certeza de que esistema de cloración está trabajandoapropiadamente; esto puede ser hecho con unestuche de pruebas para agua de alberca, el cuaestá disponible comercialmente, o con un estucheHach ® (Frink y Bugbee, 1987).

La cloración está comenzando a usarserutinariamente en algunos viveros forestales y

ornamentales. El blanqueador doméstico estánda(5.25% de hipoclorito de sodio), en unaconcentración de 20.4 cm3 por 1 000 litros de agua(2.6 onzas de líquido por 1 000 galones), produciráaproximadamente 1 ppm de cloro (Baker y Matkin1978), y los autores recomiendan un tiempomínimo de contacto de 4 minutos. Bunt (1976)recomienda agregar suficiente hipoclorito de sodiopara producir un contenido de cloro de 5 a 20 ppmpero establece que una concentración de cloro tanbaja como 0.5 ppm puede ser efectiva si el aguatratada es almacenada. Handreck y Black (1984recomiendan agregar suficiente blanqueador para

dar 2 ppm de cloro. Daughtry (1984), discute unsistema operativo de cloración, usando inyecciónde gas cloro, que produce una concentración de0.3 ppm de cloro libre residual, y un tiempo decontacto de aproximadamente 25 segundos, dentrode la línea de riego.

Muchas plantas son sensibles al cloro, y Bunt(1976) no reportó problemas con el agua quecontenía 5 ppm de cloro. El cloro inyectado a 5 o10 ppm se encontró como no fitotóxico para un


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amplio intervalo de especies vegetales, y el nivelmayor controló parcialmente a las hepáticas (Scott,1980; citado por Whitcomb, 1984). Mucha del aguadoméstica está clorada, para el control depatógenos dañinos al hombre, pero estetratamiento usualmente produce un nivel bajo decloro (aproximadamente 1 ppm), que no es dañino

para la mayoría de las plantas (Frink y Bugbee,1987).

Filtración. Los filtros pueden ser usados pararemover partículas coloidales en suspensión, comoes la arena muy fina, que puede dañar el equipo deriego o de fertilización, o tapar las boquillas deriego. Además de remover las partículasinorgánicas suspendidas, los filtros pueden serusados para remover semillas de malezas o algasdel sistema de riego (figura 4.2.17).

Comunmente son utilizados dos tipos de filtros para

el tratamiento de aguas: filtros con medio granular,y filtros superficiales. Los filtros con mediogranular, consisten de camas de partículasgranulares que atrapan el material suspendido enlos poros entre las partículas, mientras que losfiltros superficiales, usan una pantalla porosa omalla, para colar el material suspendido del aguade riego (Tchobanoglous y Schroeder, 1985). Losfiltros con medio granular, pueden ser empleadospara remover arena fina o materia orgánica, y estánconstruidos para que puedan ser limpiados conagua en retroflujo. Los filtros superficiales incluyenpantallas o cartuchos de varios tamaños de malla,para remover el material en suspensión; laspantallas deben ser removidas físicamente y

limpiadas, mientras que los filtros con cartucho noson reutilizables y deben ser reemplazadosregularmente (Sprinkler Irrigation Association1983).

La filtración es recomendable para el agua de riegoen viveros forestales que producen en contenedor

y los filtros deberán ser instalados antes de que eagua pase a través del inyector de nutrientes parainterceptar las partículas de arena que puedenoriginar un desgaste excesivo o taponar lasválvulas. Jones (1983), recomienda los filtros decartucho porque son fáciles de cambiar. Eretroflujo de filtros con pantallas o con mediogranular, no resulta práctico en muchos sistemasde riego en viveros. Se recomienda la instalaciónde un filtro con cartucho de 25 µm para el inyectorde fertilizante Smith Measuremix®. Handreck yBlack (1984), recomiendan el uso de filtros losuficientemente pequeños para remover partículas

mayores de 5 µm de diámetro, lo cual retendrá lamayoría de las partículas suspendidas (fig. 4.2.17)Los tipos de filtros usados para albercas soncapaces de remover partículas suspendidasmayores de 50 µm de diámetro. Los sistemas defiltración especializados, como el Millipore®pueden remover partículas de alrededor de 1 µmde diámetro; tal sistema es por lo tanto, capaz deremover algunos organismos que causanenfermedades, así como la mayoría de los sólidossuspendidos (fig. 4.2.17). Desafortunadamenteestos sistemas sofisticados de filtración, sonrelativamente caros, y requieren de mantenimientofrecuente (Jones, 1983).

Figura 4.2.17 Partículas inorgánicas y algunos agentes bióticos de muchos tamaños pueden ir en el agua de riego para viverosforestales que producen en contenedor, por lo cual aquélla deberá ser filtrada para remover tales materiales indeseables(modificada de Tchobanoglous y Schroeder, 1985).


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4.2.4.3 Temperatura del agua.

Otro aspecto de la calidad del agua que puede sercontrolado en los viveros forestales, es latemperatura del agua de riego. El riego con aguafría puede reducir significativamente la temperaturadel sustrato, y se ha demostrado que esto produce

reducciones en el crecimiento de las plantas, enviveros que producen especies ornamentales encontenedor. Seeley y Steiner (1965), aplicaronagua de riego con diferentes temperaturas a unsustrato a base de suelo, y hallaron que el agua auna temperatura de 4.5oC (40oF), redujo en 4oC(7oF) aproximadamente la temperatura del sustratoen la capa superficial, y en 1.7oC (3oF) a laprofundidad de 7.6 cm (3 pulgadas). Carpenter yRasmussen (1970), estudiaron el efecto del aguafría en el crecimiento de dos cultivos de especiesflorales, y registraron bajas temperaturas en elsustrato. Estas bajas temperaturas ocasionaron

reducción de la altura y peso de la planta, durantela estación de invierno. Hanan et al . (1978),recomiendan a los viveristas ornamentales enclimas fríos, considerar el uso de agua de riegocalentada al intervalo de temperatura ambiente queprevalece durante el día.

No ha sido estudiado a detalle el efecto de usaragua fría en de riego en los cultivos de especiesforestales, pero definitivamente el suelo frío puedereducir la absorción de agua de los árboles.Kramer y Kozlowski (1979) reportan que laresistencia al flujo de agua a través de las raíces delos árboles, se duplica conforme la temperatura

desciende de 25 a 5oC (77 a 41oF). Kozlowsk(1943), reportó que las plantas de pino sufrieronuna reducción del 50% en la tasa de transpiracióny comenzaron a marchitarse a temperaturas desuelo iguales a 5oC (41oF), en comparación conuna temperatura control de 30oC (86oF). Sinembargo, las plantas de especies leñosas difieren

en su respuesta a las temperaturas del sustratoKozlowski (1943) encontró que el Pinus taeda(loblolly pine) fue afectado más que el Pinusstrobus (eastern white pine), y Kaufman (1975)observó que la resistencia de las raíces a laabsorción de agua se hizo más limitada en plantasde un cítrico a 13.5oC (58oF), en comparación conlos 7.5oC (45oF) para Picea engelmanni(Engelmann spruce).

Sobre una base operativa, el efecto de agua fría enel crecimiento de especies forestales no ha sidosuficientemente estudiado como para hace

recomendaciones específicas, pero este efectopuede ser significativo para cultivos de invierno, enclimas del norte. El riego con agua fría puede semás dañino durante la germinación de la semilla ydurante la emergencia de la plántula. Una de lasformas más prácticas de mantener el sustrato atemperaturas ideales, es el proporcionacalentamiento bajo las mesas de cultivo, el cuapuede ser más económico que el calentamientodirecto de la totalidad del volumen de agua de riegoa aplicar.


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4.2.5 Tipos de Sistemas de Riego

El método de aplicación del agua de riego en losviveros de contenedores, depende del tamaño delvivero y de las características de las especies en

cultivo. La mayoría de los viveros grandes, usanalgún tipo de sistema de riego mecanizado; conbase en la Encuesta de Viveros que Producen enContenedor, sólo el 2% de quienes la respondieron,usaban riego manual. El riego manual, sinembargo, es necesario frecuentemente para losviveros forestales pequeños o para los viveros queproducen especies con requerimientos de aguaradicalmente diferentes (fig. 4.2.18).

Furuta (1978), enlista tres tipos principales desistemas de riego empleados en los viverosornamentales que producen en contenedor:asperjado desde del techo, contenedor individual

(incluyendo riego por goteo), y subirrigación. Elasperjado desde el techo es el único sistemautilizado en los viveros forestales que producen encontenedor, porque los contenedores son muypequeños para el riego por goteo de contenedoresindividuales, y la subirrigación limitará la poda deraíce

Documents

Manual de viveros para tesissssssssssssssssssssssssssssssssssss.pdf