Evapotranspiración y coeficiente del cultivo

Transpiración y evapotranspiración

Las hojas poseen poros diminutos, los estomas, que se abren con la luz y permiten la entrada del dióxido de carbono necesario para la fotosíntesis. Por esos mismos poros sale agua en forma de vapor.

Esa salida se denomina transpiración. El agua procede del suelo, asciende por las raíces y el tallo y llega a la atmósfera. A ella se suma la evaporación directa desde el suelo húmedo, y ambos procesos conforman la evapotranspiración.

Animación en cuatro pasos. A la izquierda, una planta de perfil sobre un corte de suelo con raíces; a la derecha, una lupa sobre el envés de una hoja con un estoma, un poro rodeado de dos células. Con la luz el poro se abre: entran anillos de aire y sale vapor de agua. El agua procede del suelo y asciende por la planta durante el día. Con calor y suelo seco el poro se cierra, las hojas se marchitan y la hoja nueva crece menos.

Con temperaturas altas y suelo seco, los estomas se cierran. La planta reduce así la pérdida de agua, pero a costa de una menor entrada de dióxido de carbono y, por tanto, de un menor crecimiento.

Evapotranspiración de referencia

La pérdida de agua depende del clima, del cultivo y de su etapa. Para separar esos efectos, la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) estableció un estándar en su guía 56 (Allen et al., 1998), que define una superficie de referencia. La evapotranspiración de referencia, ETo, es la que tendría un pasto bien regado, de características fijas, que cubre por completo el suelo.

La ETo se calcula con la ecuación de Penman-Monteith a partir de la radiación, la temperatura, la humedad del aire y el viento, y se expresa en milímetros por día, como la lluvia. Al referirse a una superficie hipotética, la ETo cuantifica la demanda evaporativa de la atmósfera con independencia del cultivo.

Evapotranspiración del cultivo

Cada cultivo difiere del pasto en altura, follaje y etapa de desarrollo. El coeficiente del cultivo, Kc, recoge esa diferencia y varía a lo largo del ciclo; en muchos cultivos anuales es bajo al inicio, alcanza su valor máximo hacia la mitad del ciclo y disminuye al final. La evapotranspiración del cultivo, ETc, resulta del producto de ambos factores.

ETc = Kc × ETo

A modo de ejemplo, con una ETo de 4 mm en un día y un Kc de 1,2, el cultivo pierde unos 4,8 mm. Esta cifra supone agua disponible sin limitación. Cuando el suelo se seca, la pérdida real es menor, y FAO 56 la corrige con el coeficiente de estrés hídrico, Ks, que vale 1 sin estrés y disminuye hacia 0 a medida que el suelo se seca: ETc aj = Ks × Kc × ETo.

Factores climáticos

La radiación solar aporta la mayor parte de la energía que consume la evapotranspiración, de modo que, en igualdad de condiciones, una radiación mayor eleva la demanda. La radiación es la energía del sol que llega al cultivo y no varía en paralelo con la temperatura, de modo que un día caliente y nublado puede recibir menos luz que uno fresco y despejado. El heliógrafo es el instrumento que registra las horas de sol de cada día, a partir de las cuales FAO 56 estima la radiación cuando no se mide directamente.

Animación en cuatro pasos. La luz del sol incide en rayos sobre la hoja, que produce por fotosíntesis los azúcares que alimentan el fruto. Bajo cada parcela, una placa muestra una barra con la luz acumulada durante el día. Al lado aparece un día nublado, con menos rayos, menos luz y menos fruto. Después se muestra que el día nublado es el más caliente, de modo que la temperatura no indica la cantidad de luz. Al final, un heliógrafo registra las horas de sol sobre una tira que se quema.

Una temperatura más alta y un viento más intenso aumentan la demanda de agua. Un aire más seco también la incrementa, porque es mayor la diferencia de vapor entre la hoja y el aire, mientras que un aire próximo a la saturación la reduce.