Sostenibilidad en el uso de agua en cultivos de arroz
El principal desafío de la producción de arroz tiene que ver con el buen uso de los recursos naturales, en especial el recurso hídrico, siendo el más importante a nivel regional. Para incrementar su eficiencia el Gremio Arrocero ha apostado a impulsar la adopción de tecnologías y la implementación de prácticas agrícolas más eficientes. El programa ha logrado producir más arroz con 38,7% menos agua.
Darío Fernando Pineda Suarez, MSc. En Riego y Drenaje, Profesional de Investigación y Transferencia de Tecnología FEDEARROZ.
Fedearroz – Fondo Nacional Del Arroz viene trabajando de la mano con los productores a través del programa AMTEC implementando y adoptando nuevas prácticas agrícolas en torno al manejo sostenible del agua, que han logrado incrementar la productividad y la reducción de los costos de producción, y a su vez, haciendo que el agua se convierta no solo en un recurso más eficiente, sino que permita garantizar la sostenibilidad ambiental, económica y social del sector arrocero colombiano.
De acuerdo con Bruinsma (2009), cerca del 50% del agua extraída en la agricultura es usada en áreas arroceras irrigadas por el método de inundación, las cuales conforman el 55% del área arroz en el mundo con aproximadamente 80 millones de hectáreas (KHUSH, 1993 apud FORNASIERI FILHO & FORNASIERI, 2006).
Figura 1. Prácticas de gestión técnica, tecnológica y de administración del cultivo que ofrece el programa AMTEC.
Fuente: Fedearroz – Fondo Nacional del Arroz.
Según las proyecciones de la ONU, se prevé que para el 2050, la población mundial aumente en más de un tercio, lo que equivale a 2.300 millones de personas. En los próximos 2 años se alcanzarán 8 mil millones de personas y en los próximos 17 se podría llegar a los 9 mil millones. Sin embargo, la producción de arroz en cáscara (paddy) en el mundo se ha incrementado en un 13,8% en la última década llegando cerca a los 782 millones de toneladas (2018) comparado con el 2008, esto se debe principalmente, al incremento del área en un 4,4% y de la productividad del 9% en ese mismo periodo. Esto podría considerarse como una respuesta positiva frente a los retos que tiene la agricultura, sin embargo, en términos de agua el panorama es diferente, debido principalmente a la disminución de la disponibilidad hídrica en zonas tradicionalmente arroceras. Lo que obliga a implementar nuevas estrategias que estén en concordancia a los objetivos de desarrollo sostenible (ODS).
El programa de Adopción Masiva de Tecnología (AMTEC) fue lanzado en el 2012, con el propósito principal de generar el desarrollo, adopción e implementación de prácticas de gestión técnica, tecnológica y administrativa. Este programa que cubre más del 60% del área arrocera nacional, con cerca de 392 mil hectáreas, se creó con el objetivo de incrementar la productividad y la disminución de los costos de producción mediante un manejo racional de los recursos naturales para hacer del cultivo de arroz un sistema de producción más rentable, competitivo y ambientalmente sostenible en Colombia.
RED DE MONITOREO AGROCLIMÁTICO
En la actualidad el gremio arrocero posee una red de monitoreo agroclimático que cuenta con 41 estaciones en todas las zonas arroceras del país, su información permite a los productores conocer las condiciones del clima y a través del análisis de estas, Fedearroz construye pronósticos climáticos a nivel regional, convirtiéndose en una valiosa herramienta en la toma de decisiones climáticamente inteligentes por parte de los productores. Para acceder a este servicio gratuito, puede ingresar a http://clima.fedearroz.com.co/
PRÁCTICAS AGRÍCOLAS Y EL MANEJO SOSTENIBLE DEL AGUA
La adopción de prácticas agrícolas en el manejo del suelo, aplicadas en conjunto, ha sido clave para el desarrollo del cultivo y optimizar el recurso hídrico, por ejemplo, la descompactación del suelo con arado de cincel vibratorio (A) ayuda a mejorar la infiltración del agua en suelos compactados. La micronivelación del terreno, con pala multicuchillas como el equipo Landplane (B), reduce las diferencias del microrelieve emparejando adecuadamente el terreno, reduciendo las pérdidas de agua por escorrentía. El uso de sistemas de nivelación láser (D) para el diseño del riego con mayor eficiencia y precisión y la construcción de caballones con taipa (C), la que con su cilindro cóncavo configura el caballón de una forma adecuada, reduciendo la altura de la lámina de agua en las áreas cultivadas y mejorando la eficiencia en la distribución del agua en el lote de arroz (D). La combinación de estas prácticas contribuye a mejorar la eficiencia del uso del agua en el cultivo.
Figura 2. Prácticas AMTEC que contribuyen al manejo sostenible del agua en el cultivo del arroz.
IMPLEMENTACIÓN DE AMTEC Y REDUCCIÓN DE LA HUELLA HÍDRICA
Durante 2013 y 2014 Fedearroz, Fondo Nacional del Arroz y el Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), lograron evaluar el balance hídrico del cultivo bajo el programa AMTEC y compararlo con el manejo tradicional (sin el uso de las prácticas mencionadas). Los resultados arrojaron una reducción del 42% en el uso del agua y una disminución de las pérdidas por percolación y drenaje superficial hasta en un 20 y 27%, respectivamente. Lo cual refleja que las prácticas ya mencionadas tienen un efecto importante en la disminución del uso del agua en el cultivo del arroz.
Figura 3. Balance hídrico del programa AMTEC y manejo tradicional del cultivo del arroz en finca calicanto, Ibagué, Tolima, Colombia.
Fuente: Elaborada Por Pineda a partir de Monserrate et al, 2015.
LOS RETOS DEL SECTOR
Los retos del sector en materia de agua están encaminados a lograr un sistema de productivo cada vez más sostenible para producir más arroz con menos agua, para lograr esto es necesario adoptar y consolidar en distintas zonas arroceras las tecnologías ya existentes en manejo eficiente del agua, donde la capacitación y la formación de personas con nuevas capacidades técnicas, deberá ser una de las metas del programa de Transferencia de Tecnología.
Es urgente trabajar en infraestructura de riego, modernización de los distritos de riego, así como en sistemas de almacenamiento a través de la construcción de reservorios a nivel de distritos de riego y fincas. También es necesario continuar trabajando en el desarrollo de nuevos cultivares de arroz con mayor eficiencia en el uso del agua.
Es importante trabajar en el desarrollo de un sistema de monitoreo hídrico regional que permita generar alertas tempranas para que los productores tomen decisiones más oportunas y acertadas.
Lo anterior, deberá ser articulado a través de una red de gestión integral entre el Gobierno, los productores y la instituciones, buscando crear escenarios más competitivos que permitan un manejo sostenible del recurso hídrico.
En relación a la huella hídrica, la cual está compuesta por huella azul, gris y verde, se encontró que la implementación de estas prácticas ayuda a reducir la huella azul (volumen de agua superficial o subterránea utilizada para satisfacer los requerimientos del cultivo) hasta en un 45,3% pasando de 775 a 424 m3/ton. Para el caso de la huella gris (volumen de agua requerido para diluir los contaminantes usados durante la producción hasta lograr una calidad de acuerdo a la norma ambiental vigente) se pudo reducir hasta en un 48,9%, pasando de 1.048 a 535 m3/ton.
Respecto de la huella verde (volumen de agua proveniente de la precipitación que se almacena en la zona de raíces del suelo utilizada por el cultivo para satisfacer los requerimientos del cultivo) no se evidenció una reducción con AMTEC, ya que esta depende de la precipitación durante el ciclo productivo.
Finalmente, se totalizó una huella hídrica en AMTEC de 1.327 m3/ton y en manejo tradicional 2.164 m3/ton, lo que quiere decir que, bajo el programa se logró producir más arroz con 38,7% menos agua. Sin duda, estas cifras ratifican el efecto positivo que tiene las distintas prácticas sobre el manejo sostenible del suelo y el uso racional del agua en el cultivo del arroz en Colombia.
Figura 4. Huella verde, azul y gris de AMTEC y manejo tradicional del cultivo del arroz en la finca Calicanto, Municipio Ibagué, Departamento del Tolima Colombia.
Fuente: Monserrate et. al 2015.
NUEVAS TECNOLOGÍAS
Riego de precisión. Fedearroz – Fondo Nacional del Arroz sigue trabajando para lograr una mayor optimización del recurso hídrico a través de la implementación de otras herramientas de agricultura de precisión como es el caso del sistema de riego de precisión MIRI (Multiple Inlet Rice Irrigation) que significa Riego en Arroz por Múltiples Entradas, el cual es un sistema de conducción y distribución de agua de riego por múltiples entradas a través de mangueras y ventanas, estas últimas son insertadas a lo largo de la manguera, las cuales regulan el paso de agua por su sistema manual de abertura y cierre. MIRI fue introducido y desarrollado por Fedearroz en el 2017 y la investigación permitió desarrollar una técnica para su fácil implementación en distintas condiciones de fincas arroceras del país en procura de reducir el uso del agua y aumentando la eficiencia operacional del riego.
Figura 5. Sistema de riego en arroz por múltiples entradas (MIRI) bajo el programa AMTEC implementado en el 2019 en el Municipio de Nunchía, Casanare, Colombia
(Fuente: Lozada, 2019).
MIRI también se puede considerar como un sistema de riego dirigido, irrigando de manera independiente áreas del lote con ambientes de menor retención de humedad o áreas donde operacionalmente el riego es deficiente o tarda en llegar teniendo la oportunidad dentro de la implementación en la agricultura por ambiente.
Figura 6. Manejo de riego de precisión o dirigido a través del uso del sistema MIRI.
La adopción de este sistema viene creciendo desde que se introdujo en Colombia, como lo muestra la figura 7, pasando de 18,8 ha en el 2017 a 2084 ha en el 2020, lo que equivale a un incremento del 335% en el área de adopción en el último año.
Figura 7. Adopción del sistema de riego de precisión MIRI en Colombia entre 2017 y 2020.
Fuente: Fedearroz – Fondo Nacional del Arroz (Aún sin publicar).
Monitoreo hídrico
El monitoreo hídrico se convierte en una estrategia importante al momento de realizar un diagnóstico del cultivo del arroz, esto debido a la alta variabilidad espacial y temporal del agua en el suelo, por lo tanto, la respuesta del cultivo de arroz es cambiante. Buscando identificar zonas del lote con mayor y menor retención de humedad, los ingenieros agrónomos del Programa AMTEC vienen construyendo mapas de humedad, con dispositivos portátiles TDR (reflectometría en el dominio del tiempo), que les permite priorizar áreas de difícil acceso al riego y de esta forma se pueda conducir el agua de forma dirigida a través del sistema MIRI.
Figura 8. Mapas digitales del contenido de agua en el suelo, 3 días después del riego (A), 6 días después del riego (B), 9 días después del riego (C) y dispositivo portátil TDR (D).
(Fuente: Ortiz et al, 2020).
La medición del agua que ingresa a los predios y fincas arroceras también se convierte en prácticas de gestión del recurso hídrico que contribuyen al manejo sostenible del agua, ya que permite conocer el estatus hídrico y la cuantificación del uso del agua para la toma de decisiones de manejo del cultivo. Para los monitoreos hídricos Fedearroz – Fondo Nacional del Arroz, viene implementando dispositivos tales como sensores de profundidad eTape (A) y Barodiver (B), los cuales son instalados en canaletas, en las entradas del agua o en secciones de canal de riego.
Fig. 9 Dispositivos eTape (A) y Barodiver (B) para monitoreo de agua superficial en las entradas de agua de lotes y fincas arroceras dentro del programa AMTEC.
(Fuente: Pineda, 2019).
Sistema georreferenciado RTK
Por otro lado, se viene trabajando en la implementación de diseños de riego basado en la topografía del terreno con el uso de sistemas georreferenciados con señal RTK (Real Time Kinematic), lo que significa cinemática corregida en tiempo real, el cual permite elaborar mapas de elevación digital en tiempo real y en base a estos construir diseños de riego con alto grado de precisión que incrementen la eficiencia en el riego a través de la construcción de caballones a curva de nivel con pendiente variable.
Fig. 10 Base con antena RTK y modelo de elevación digital con curvas a nivel diseñadas para riego a partir de sistemas georreferenciado RTK.
Referencias Bibliográficas
BRUINSMA, J. B. By how much do land, water and crop yields need to increase by 2050? Publicaciones de la Organización de las Naciones Unidas para la alimentación y Agricultura (FAO).Roma (Italia). p. 1-33. 2009. Disponíble en: ftp://ftp.fao.org/agl/aglw/docs/ResourceOutlookto2050.pdf.
FORNASIERI FILHO, D; FORNASIERI, J. L. Manual da Cultura do Arroz. ed. 1. Jaboticabal. Funesp. Estado de São Paulo, Brasil. 2006. 589 p.
FAO. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Faostat .2020. Disponible en: http://faostat3.fao.org/faostat-gateway/go/to/download/O/OA/S.
PINEDA, D; CASTILLA, L.A; SAENZ, J; SAAVEDRA, W. Diseño e implementación del sistema de riego en arroz por múltiples entradas en Colombia “MIRI” Fedearroz – Fondo Nacional del Arroz. Noviembre, 2019.
MONSERRATE, F; MORALES, H, OSPINA, F; CASTILLA, L.A; QUINTERO, M. AMTEC: programa pionero em el manejo del Riego y reducción de la huella hídrica del arroz. Revista ARROZ, Vol. 63, No. 519. Edición nov-dic, 2015, Bogotá D.C, Colombia.
ORTIZ, H; PINEDA, D; CASTILLA, L.A; SAENZ, J; Importantes efectos de la agricultura de precisión en el rendimiento del cultivo del arroz. Revista ARROZ, Vol. 68, No. 544. Edición ene-feb, 2020, Bogotá D.C, Colombia.
