Presentan nuevas herramientas para conocer el balance hídrico

La mayor parte de la producción agrícola-ganadera de la Argentina se realiza bajo sistemas de secano (sin riego), los cuales dependen exclusivamente de la disponibilidad de agua en el suelo. Por esto, conocer el contenido de humedad de vital importancia para diversos propósitos en el ámbito del sector agropecuario y para la toma de decisiones. En esta línea, el Instituto de Clima y Agua del INTA Castelar junto con el INTA San Luis presentan mediante la plataforma SEPA (Herramientas satelitales para el seguimiento de la producción agropecuaria) una actualización del balance hídrico.

Entre sus principales aplicaciones pueden destacarse: planificación de labores y de estrategias de manejo, como, por ejemplo, la elección de la fecha de siembra o la determinación del momento oportuno de fertilización; estimación de rendimientos de cultivos tanto a nivel local como regional; determinación de las necesidades de riego (lámina de agua); delimitación de ambientes; e identificación de períodos de déficit y excesos de agua para los cultivos.

“Los nuevos productos incorporan en la estimación la totalidad de las provincias de Corrientes, Chaco y Formosa, a la vez que abarcan una porción de las provincias de Salta, Jujuy, Catamarca y Tucumán”, indicó Lucas Gusmerotti, investigador del Instituto de Clima y Agua. De esta forma, “el nuevo balance abarca la totalidad del área de cultivos anuales en secano de la Argentina”, subrayó.

En segundo lugar, “se incorporaron fuentes con una mejor representatividad espacial, tanto en lo que concierne a las precipitaciones como a la demanda atmosférica”, agregó Gusmerotti.

Además, el investigador resaltó que “dado que se discriminan las salidas de agua del perfil en transpiración y evaporación, se pudo generar un producto que informa en qué porcentaje el cultivo pudo extraer desde el suelo el agua que necesitaban sus hojas sin que se afecte el crecimiento y la ganancia de carbono”. En esa línea hizo hincapié en su importancia para la producción tanto de cultivos anuales como de recursos forrajeros, dado que estima en qué medida se puede expresar el crecimiento potencial de los mismos.

El balance hídrico generado por SEPA muestra, al final de períodos decadales, el contenido hídrico de los suelos hasta 2 metros de profundidad, o menor según las limitantes de suelo presentes. Ese contenido se traduce en cuatro productos: Agua disponible en el suelo con respecto al máximo posible en hasta 2 metros -representa la relación porcentual entre el contenido de agua disponible para la vegetación que tiene el perfil y la capacidad potencial del suelo para retener agua disponible-; agua disponible en el en suelo en hasta 2 metros -muestra el contenido de agua disponible para la vegetación (expresado en mm) al final del período informado-; variación del agua disponible -evalúa el cambio en el agua disponible (expresado en mm) al final de un período decadal con respecto al final del período anterior; y Confort Hídrico -relación entre el agua que transpiró la vegetación, que puede estar restringida por la disponibilidad en el suelo, y la demanda transpiratoria, que depende de la demanda atmosférica y la cobertura verde.

¿Cómo se calcula?

El contenido hídrico del perfil edáfico se calcula mediante un balance entre los flujos de entrada y salida de agua en el suelo. La entrada es la precipitación que se computa mediante la corrección diaria de la información provista por el satélite IMERG-GPM usando los registros de las estaciones meteorológicas del INTA y del SMN distribuidas a lo largo de toda la región.

La salida gaseosa de agua es la evapotranspiración real (ETR), la cual se estima mediante el uso de un coeficiente dual para transpiración y evaporación. “De esta manera, en primer lugar, se estima la demanda atmosférica diaria a través de una interpolación espacial de la evapotranspiración de referencia (ETo), utilizando las variables agrometeorológicas registradas en las estaciones y el modelo Penman-Monteith, considerado por la FAO como la estimación más robusta globalmente”, comentó Gusmerotti. En esa línea explicó que “posteriormente la ETo es afectada por un coeficiente asociado a la cobertura verde (Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada, NDVI) para determinar la demanda transpiratoria y, posteriormente, la transpiración real”.

En cuanto a la evaporación desde la superficie del suelo, el investigador del Instituto de Clima y Agua comentó que para su estimación “se utiliza un modelo de dos fases limitado por la presencia de material muerto, en pie o sobre la superficie del suelo, asociado al Índice de Combustible Muerto (DFI). Tanto el NDVI como el DFI se estiman a partir de imágenes del sensor VIIRS del satélite Suomi-NPP, con una resolución espacial de 500 metros (25 hectáreas)”. Además, agregó que “toda esta información se genera mediante el sistema de recepción satelital que posee el Instituto, que cuenta con una antena receptora que permite acceder a imágenes de 4 revisitas por día de diferentes satélites, las cuales son descargadas y procesadas para obtener información específica. Esto evidencia la importancia de esta herramienta para la generación, en forma continua y a tiempo real, de diferentes productos que cubren la totalidad del territorio argentino”.

A partir de la textura de cada horizonte del suelo “se estimó la capacidad de retención de agua útil, su facilidad de extracción por los cultivos y los parámetros que afectan la evaporación desde la superficie”, dijo el especialista. La información necesaria se obtuvo de mapas de suelo elaborados por el INTA en escalas desde 1:50.000 hasta 1:500.000, integrando en cada unidad cartográfica los suelos predominantes, representados por perfiles típicos. Se consideró una profundidad de extracción por parte de las raíces de los cultivos anuales de hasta 2 metros, la cual puede estar restringida por presencia de tosca o piedra y, en menor medida, por texturas de suelo muy arcillosas y/o sódicas. Con toda la información precedente, y a partir del almacenaje de agua al momento en el cual inicia el período de cálculo, se estima la cantidad disponible de agua en el perfil del suelo.

Por su parte, Jorge Mercau, investigador del INTA San Luis e integrante del Programa Ecofisiología y Agroecosistemas del organismo, hizo hincapié en que “el nuevo balance implica un cambio de filosofía de la modelización: se simula por un lado la evaporación y por otro lado la transpiración”. Es decir, “usamos la información satelital para estimar la demanda de agua con el índice verde y de la capacidad de transpirar de los cultivos, pero también usamos la información satelital para percibir la cantidad de material muerto que hay en pie o sobre el suelo (DFI)”, comentó el especialista.

“Tenemos, para cada píxel de 25 ha, una estimación eventualmente de la capacidad de transpirar, pero también de la capacidad de obstaculizar la evaporación”, explicó Mercau. Y, por otra parte, “simulamos diariamente la evaporación en base a un modelo de dos fases ligado a la humedad en la superficie del suelo que se restringe por la cobertura, y la transpiración mediante la estimación de la demanda de hojas verdes y la limitación de agua en todo el perfil”.

Para concluir, Mercau destacó que “el cambio de producto es un gran aporte para afianzar una agricultura adaptativa a la oferta de agua y la posibilidad de tomar decisiones de cultivos en distintas zonas del país”; y ponderó que el producto de confort hídrico es valioso para, por ejemplo, estimaciones de rendimiento previas de cosecha: “Podríamos llegar a tener una percepción de cómo fue ocurriendo el estrés hídrico en toda la campaña a lo largo y ancho de la región agrícola”, señaló. “Si los cultivos están confortables, es esperable un rendimiento parecido al rendimiento techo de la estrategia que planteo cada productor”, aseguró.

Mensualmente, todos los productos se publicarán en períodos acumulados decadales: hasta el día 10, hasta el día 20 y hasta el último día de cada mes”. Todos ellos pueden ser visualizados en la solapa “Agua en el suelo” de la página web del SEPA (https://sepa.inta.gob.ar/productos/). (Solo Riego)