Resumen Introducción. La estimación de la evapotranspiración del cultivo (ETc) permite conocer los requerimientos de agua del cultivo, que ayudan a proponer técnicas de riego con ahorro de agua. Objetivo. Usar el sistema de aeronave pilotada remotamente (RPAs) para mayor precisión de la evapotranspiración en arrozales a fin de reducir el consumo de agua. Materiales y métodos. Para el estudio la distribución de parcelas siguió un diseño de bloques completamente al azar con estructura factorial de dos experimentos: riego inundado (E1) y riego con secas controladas (E2), y tres variedades de arroz (IR43, IR71706, Sahod Ulan 12); se llevó a cabo en el Área Experimental de Riego (AER) de la Universidad Nacional Agraria La Molina, Perú. Entre enero y febrero del 2019 se realizaron ocho vuelos, de un RPAs, distribuidos entre las etapas de macollamiento y punto de algodón. Resultados. El análisis combinado de tratamientos con análisis de varianza y prueba de Duncan con p < 0,05, reveló diferencia significativa de la ETc, entre E1 y E2. Sin embargo, no se encontró diferencia significancia entre las variedades de arroz. Se obtuvo valores máximos de ETc y rendimiento para E1 de 4,50 mm/d y 10 389 kg/ha, y para E2 de 3,7 mm/d y 9710 kg/ha, respectivamente. Conclusiones. El uso de un sistema de aeronave pilotada remotamente permitió mejorar la resolución temporal y espacial de las imágenes multiespectrales y térmicas para obtener mayor precisión en la evapotranspiración del cultivo (ETc) bajo dos regímenes de riego. En el riego con secas controladas se obtuvo una reducción del 24 % de la ETc lo que permitió un ahorro de agua de 855 m3/ha.

Abstract Introduction. Estimating crop evapotranspiration (ETc) helps determine water requirements, enabling the proposal of irrigation techniques that save water. Objective. To use remotely piloted aircraft system (RPAs) for greater precision in measuring evapotranspiration in rice fields, aiming to reduce water consumption. Materials and methods. The study utilized a randomized complete block design with a factorial structure of two experiments: flooded irrigation (E1) and irrigation with controlled drying (E2), and three rice varieties (IR43, IR71706, Sahod Ulan 12). The study was conducted at the Experimental Irrigation Area (AER) of the Universidad Nacional Agraria La Molina, Peru. Eight RPAS flights were carried out between January and February 2019, distributed between the tillering and cotton point stages. Results. The combined analysis of treatments using analysis of variance (ANOVA) and Duncan’s test with p < 0.05 revealed a significant difference in ETc between E1 and E2. However, no significant difference was found between the rice varieties. Maximum values of ETc and yield were obtained for E1 at 4.50 mm/day and 10389 kg/ha, and for E2 at 3.7 mm/day and 9710 kg/ha, respectively. Conclusions. The use of a remotely piloted aircraft system improved the temporal and spatial resolution of multispectral and thermal images, providing greater accuracy in crop evapotranspiration (ETc) under two irrigation regimes. Controlled drying irrigation resulted in a A 24% reduction in ETc, allowing for a water saving of 855 m3/ha.

Resumen: La fracción de cobertura vegetal (FCV) y el índice de área foliar (IAF) son variables biofísicas relacionadas estrechamente con la tasa de evapotranspiración de los cultivos y su producción de biomasa. A pesar de su importancia, usualmente no se miden de manera directa debido al tiempo invertido y costo; sin embargo, se pueden estimar a gran escala y en tiempo casi real mediante información espectral captada en imágenes de satélite, pero esto requiere de su validación a nivel de campo. Se desarrollaron y validaron modelos de regresión lineal simple utilizando 13 índices de vegetación (IV) relacionados con el IAF y la FCV en alfalfa (Medicago sativa). Se usaron tres fuentes de información espectral: (i) La reflectancia para derivar los IV; (ii) fotografías digitales procesadas con Canopeo para estimar la FCV; y (iii) mediciones del IAF utilizando un ceptómetro. Se realizaron seis muestreos de campo entre marzo y junio de 2020, en cuatro parcelas de alfalfa situadas en Palmar de Bravo, Puebla, México. Para evaluar cada IV, se utilizó el coeficiente de determinación (R2) y la raíz del cuadrado medio del error (RCME). Se encontró que el IV más apropiado para estimar la FCV fue el VIgreen (Green Vegetation Index, R2 = 0.987 y RCME = 0.093). En el caso del IAF, el IV que presentó el mejor desempeño fue el Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), R2 = 0.935 y RCME = 0.746). Los resultados mostraron la aptitud y utilidad práctica de la información espectral para estimar las variables biofísicas en el cultivo de alfalfa y su monitoreo.

Summary: The fraction of vegetation cover (FVC) and the Leaf Area Index (LAI) are biophysical variables closely related to the evapotranspiration rate of crops and their biomass production. Despite their importance, they are usually not measured directly due to their time-consuming and costly nature; however, they can be estimated on a large scale and near-real-time using spectral information captured in satellite images, although this requires prior validation at the field level. Simple linear regression models were developed and validated using 13 vegetation indices (VI) related to LAI and FCV in alfalfa (Medicago sativa). Three spectral information sources were used: (i) reflectance to derive the VI; (ii) digital photographs processed with the Canopeo application to estimate FVC; and (iii) direct LAI measurements using a ceptometer. Six field samples were taken between March and June, 2020 in four alfalfa plots located in Palmar de Bravo, Puebla, Mexico. To evaluate each VI, the determination coefficient (R2) and the root mean square error (RMSE) were used. We found that the most suitable VI for estimating FVC was the VIgreen (Green Vegetation Index, R2 =0.987 and RMSE = 0.093). For the LAI, the VI that performed best was the NDVI (Normalized Difference Vegetation Index, R2 = 0.935 and RMSE = 0.746). The results showed the suitability and practical utility of spectral information for estimating biophysical variables in alfalfa cultivation and their monitoring.

Resumen: La región central del estado de Sinaloa en el noroeste mexicano, se caracteriza por un clima semiárido cálido donde la precipitación es insuficiente para el desarrollo adecuado de algunas especies vegetales introducidas, como las correspondientes al género Brachiaria, a pesar del avance tecnológico en el desarrollo de sensores, es escaso el acceso de los productores a suficiente información meteorológica; el objetivo del presente trabajo consistió en determinar el requerimiento hídrico, coeficiente de cultivo y productividad del pasto híbrido Convert 330 (Brachiaria sp) en un clima semiárido cálido de México, utilizando el método FAO56 con datos medidos y datos limitados; se utilizó una estación meteorológica para medir los parámetros climáticos, y se aplicó el método FAO56 con kc dual para estimar la evapotranspiración de cultivo bajo condiciones no estándar, y posteriormente, la productividad del agua. El consumo de agua estimado para el pasto Convert 330 en clima semiárido cálido del noroeste de México fue de 1849 mm con datos medidos y 1973.5 mm con datos limitados; el análisis estadístico arrojó un coeficiente de determinación (R2) de 0.92, coeficiente de concordancia de Willmott (d) de 0.90, RMSE de 0.694 mm d-1, BIAS=0.380 mm d-1 y un coeficiente de eficiencia de Nash-Sutcliffe (EF) de 0.98. Los valores de kc obtenidos fueron de 0.49, 1.11 y 1.04 paras las etapas inicial, media y final, respectivamente; la productividad del agua (EUA) fue de 2.666 kg m-3 para forraje verde y 0.726 kg m-3 para materia seca; asimismo, se requirieron 375.1 y 1378 L kg-1 para la producción de forraje verde y materia seca, respectivamente. Finalmente, se concluye que, aunque la estimación de la ETc con datos limitados sobrestimó en un 6.7% la ETc con datos medidos, la estadística muestra que es confiable el procedimiento.

Summary: The middle area of the state of Sinaloa in Northwestern Mexico is characterized by a warm semi-arid climate where rainfall is insufficient for the adequate development of some introduced plant species. For example, those that correspond to the genus Brachiaria, despite technological advances in sencor development, the producers have limted access to sufficient meteorological information. Therefore, the aim in the present study is to determine water requirement, crop coefficient, and productivity of Convert 300 hybrid grass (Brachiaria sp) in a warm semiarid climate of Mexico by using the Food and Agriculture Organization (FAO56 Penman-Montiel equation) method with complete and limited data; a meteorological station was used to measure climatic parameters, and the FAO56 method with dual kc was applied to estimate crop evapotranspiration under non-standard conditions, and subsequently, water productiviy. The estimated water consumption for the Convert 330 hybrid in the warm semiarid climate of northwest Mexico was 1849 mm with measured data and 1973.5 mm with limited data. The statistical analyses yielded a coefficient of determination (R2) of 0.92, Willmott’s coefficient of agreement (d) of 0.90, RMSE of 0.694 mm d-1, BIAS of 0.380 mm d-1 and a Nash-Sutcliffe coefficient of efficiency (EF) of 0.98. The kc values were 0.49, 1.11 and 1.04 for initial, middle and end of season, respectively; the water productivity (WUE) was 2.666 kg m-3 for green forage, and 0.726 kg m-3, for dry matter, in the same way, 375.1 and 1378 L kg-1 were required to produce green forage and dry matter, respectively. To conclude, althought the ETc estimation with limited data overestimated the ETc with measured data by 6.7%, statistics showed that the procedure is reliable.

Abstract This study aimed to boost maize crop production by utilizing animal manure enriched with biochar derived from date palm fronds. Two field experiments were conducted, featuring two treatments: Treatment 1 (T1) used standard manure from female Naeemi sheep fed only a basal diet, while Treatment 2 (T2) involved manure from Naeemi sheep fed a biochar-supplemented diet. Maize was grown using manure from both treatments, applied at rates of 5.0, 7.5, and 10 tons/hectare, with two irrigation levels: 60% and 100% of the crop's evapotranspiration (ETc). The results indicated that manure from T2 had significantly higher levels of phosphorus (15.6%), total organic carbon (16.4%), nitrogen (11.4%), and potassium (23.3%) compared to T1. Furthermore, applying 10 tons/hectare of T1 manure led to a 40% reduction in water usage and an 18.2% increase in fresh biomass compared to the control (60% ETc). In contrast, using 10 tons/hectare of T2 manure resulted in a 40% water saving and a significant 345.5% increase in fresh biomass compared to the control (60% ETc). In conclusion, applying T2 manure at rates of 5.0, 7.5, and 10 tons/hectare under deficit irrigation significantly (P<0.0001) enhanced fresh biomass production, with increases of 227.27%, 245.5%, and 345.5%, respectively, compared to T1 under similar irrigation conditions. The improved soil composition resulting from the incorporation of T2 manure could also support the growth of other crops, particularly in arid regions like Kuwait.

Resumen El objetivo de este estudio era aumentar la producción de maíz utilizando estiércol animal enriquecido con biocarbón derivado de hojas de palmera datilera. Se realizaron dos experimentos de campo, con dos tratamientos: En el Tratamiento 1 (T1) se utilizó estiércol estándar de ovejas Naeemi hembras alimentadas únicamente con una dieta basal, mientras que en el Tratamiento 2 (T2) se utilizó estiércol de ovejas Naeemi alimentadas con una dieta suplementada con biocarbón. El maíz se cultivó con estiércol de ambos tratamientos, aplicado en dosis de 5,0, 7,5 y 10 toneladas/hectárea, con dos niveles de riego: 60% y 100% de la evapotranspiración (ETc) del cultivo. Los resultados indicaron que el estiércol de T2 tenía niveles significativamente más altos de fósforo (15,6%), carbono orgánico total (16,4%), nitrógeno (11,4%) y potasio (23,3%) en comparación con T1. Además, la aplicación de 10 toneladas/hectárea de estiércol T1 produjo una reducción del 40% en el uso de agua y un aumento del 18,2% en biomasa fresca en comparación con el control (60% ETc). Por el contrario, la aplicación de 10 toneladas/hectárea de estiércol T2 supuso un ahorro de agua del 40% y un aumento significativo del 345,5% de la biomasa fresca en comparación con el control (60% ETc). En conclusión, la aplicación de estiércol T2 a dosis de 5,0, 7,5 y 10 toneladas/hectárea bajo riego deficitario mejoró significativamente (P<0,0001) la producción de biomasa fresca, con incrementos del 227,27%, 245,5% y 345,5%, respectivamente, en comparación con T1 bajo condiciones de riego similares. La mejora de la composición del suelo resultante de la incorporación de estiércol T2 también podría favorecer el crecimiento de otros cultivos, especialmente en regiones áridas como Kuwait.

RESUMEN El uso de los coeficientes de cultivo (Kc) en el cultivo de tomate es determinante en la procucción del cultivo permitiendo hacer uso eficiente del recurso hídrico. Esta investigación evaluó el efecto de diferentes Kc en fase de establecimiento (0,1; 0,2 y 0,3) y floración-llenado (0,6; 0,8 y 1.1) sobre dos híbridos, Pietro F1 y Mateus 7370 en invernadero. El diseño experimental desarrollado fue BCA con arreglo en franjas divididas, donde los factores fueron los coeficientes Kc y los híbridos. La evaluación de las variables se realizó en etapa vegetativa y productiva. Los resultados mostraron un comportamiento similar entre los híbridos en la época de establecimiento, caso contrario a la fase de producción ,donde existieron diferencias estadísticas, para las variables número de frutos, peso de fruto y rendimiento, donde el híbrido Pietro, bajo el coeficiente Kc: 1,1 presentó mejores rendimientos y Mateus mejoró su producción, bajo el coeficiente Kc: 0,6.

ABSTRACT The use of crop coefficients (Kc) in tomato crops is decisive in the production, improving the efficient use of water resources. This research evaluated the effect of different Kc in the establishment phase (0.1, 0.2 and 0.3) and flowering-filling (0.6, 0.8 and 1.1) on two hybrids Pietro F1 and Mateus 7370 in greenhouse. The experimental design developed was BCA with a divided strip arrangement where the factors were the Kc coefficients and the hybrids. The evaluation of the variables was carried out in the vegetative and productive stages. The results showed a similar behavior between the hybrids at the establishment time, contrary to the production phase where there were statistical differences for the variables number of fruits, fruit weight and yield, where the Pietro hybrid under Kc coefficient: 1.1 presented better yields and Mateus improved its production under the Kc coefficient: 0.6.

Abstract Introduction. The amount of usable water is currently limited due to the deterioration of its sources and indiscriminate use. An alternative to this problem is producing under green houses, where it is possible to obtain better water use efficiency (WUE) by reducing crop evapotranspiration (ETc) without compromising its productive potential. Objective. To evaluate the effect of 3 levels of volumetric moisture content depletion in coir on the vegetative-generative behavior of hydroponic tomato and sweet pepper produced under greenhouse cultivation. Materials and methods. The study was conducted during August to December 2020 and January 2021, at Estación Experimental Agrícola Fabio Baudrit Moreno, Alajuela, Costa Rica. Three treatments were applied: 11, 22 and 32% of water depletion in the substrate. Morphophysiological and reproductive parameters such as: the leaf area (AF), the number of leaves (NH), width (AH) and length of the leaf (LH), the length (LT) and the diameter of the stem (DT), the number of nodes (NN), dry matter (DM), stomatal conductance (gs), crop evapotranspiration (ETc), water use efficiency (WUE), the total yield (Rt), the commercial (Rc) of first (F1), second (F2) and third (F3) and waste fruits (Fd) were evaluated. Results. In the tomato treatments (TT) there was no effect on NH, LT, LH and NN; on the other hand, differences were reported in AH, DT and in MS, with treatment TT11 obtaining the higher values. The sweet pepper (TC), the treatment TC11 was statistically superior to the other treatments in number (NH), width (AH) and length (LH) of the leaf, in number of nodes (NN), production of fresh (MF) and dry matter (MS) and in diameter of the stem (DT), while there were no differences between treatments in stem length (LT). There were no differences in ETc and Rt, for both crops, but there was a difference in the commercial yield once it was divided by quality of fruit, TT11 presented the highest production of first and second fruit quality, while treatment TC11 presented the highest production of first, second and third fruit quality. For both crops, there were significant differences between treatments in terms of stomatal conductance. TT11 and TC11 treatments obtained the highest value of EUA with 37.32 kg.m-3 and 21.46 kg.m-3, respectively. Conclusion. In both crops, treatments with 11 and 22% water depletion showed an adequate balance between vegetative and productive growth, which was reflected in greater production of better quality commercial fruits, less waste and greater WUE.

Resumen Introducción. El uso de agua dulce en agricultura se encuentra limitado debido al deterioro de sus fuentes y su uso indiscriminado. El riego deficitario en agricultura protegida es una alternativa para mejorar la eficiencia en el uso del agua, a través de la reducción de la evapotranspiración del cultivo, sin comprometer su potencial productivo. Objetivo. Evaluar el efecto de 3 niveles de agotamiento del contenido de humedad volumétrica en un sustrato de fibra de coco, sobre el comportamiento vegetativo-generativo de los cultivos de tomate y chile dulce hidropónicos en invernadero. Materiales y métodos. El estudio se realizó en la Estación Experimental Agrícola Fabio Baudrit Moreno, Alajuela, Costa Rica. En ambos cultivos se aplicaron 3 tratamientos con 11, 22 y 32% de agotamiento hídrico en el sustrato, en un diseño experimental en bloques completos al azar. Se evaluaron parámetros morfofisiológicos y productivos tales como área foliar (AF), número de hojas (NH), ancho (AH) y longitud de hoja (LH), longitud (LT) y diámetro del tallo (DT), número de nudos (NN), materia seca (MS), conductancia estomática (gs), evapotranspiración del cultivo (ETc), eficiencia de uso de agua (EUA), rendimiento de fruto comercial (Rc) de primera (F1), segunda (F2) y tercera (F3), fruto de desecho (Fd) y rendimiento total (Rt). Resultados. En los tratamientos en tomate (TT) no hubo efecto sobre el NH, LH, LT y NN; mientras que con TT11 se obtuvieron valores superiores en AH, DT y MS. En chile dulce (TC), el TC11 obtuvo mayor NH, AH, LH, NN, DT y MS que los demás tratamientos; mientras que no hubo diferencias entre tratamientos en LT. En ambos cultivos, no hubo efecto sobre la ETc y el Rt, sin embargo, con 11% de agotamiento se obtuvo mayor producción comercial de F1 y F2 por lo que consecuentemente hubo mayor EUA con 37,32 kg.m-3 y 21,46 kg.m-3, respectivamente. Para ambos cultivos, la gs fue diferente entre tratamientos. Conclusión. En ambos cultivos, los tratamientos con 11 y 22% de agotamiento hídrico evidenciaron un adecuado balance entre crecimiento vegetativo y productivo, que se reflejó en mayor producción de frutos comerciales de mejor calidad, menos desecho y mayor EUA.

ABSTRACT During the agronomic design of micro-sprinkling systems, it is difficult to guarantee the wetting of a volume of roots that allows the appropriate extraction of water and nutrients, as well as adequate anchorage. This leads to extreme precision at this stage, essentially in the estimation of crop coefficients KC, irrigation location coefficient KL and climatic variability coefficient KVC, as well as leaching requirements LR. When these are not estimated in a rigorous manner, the results can affect irrigation efficiency and the profitability of the installation. Identifying the effects of simplifications made during agronomic design on the accuracy of the capability's operating parameters is one of the ways to contribute to agricultural food production, considering the rational and efficient use of water. The research used the design procedure proposed by Keller and Rodrigo/1979, and the hypothetical-deductive method was also used to evaluate the effects of simplifications in the operating parameters of the installation. As a result, arguments were obtained that allow establishing the effects of simplifications in the rigor of the results of the agronomic design of localized irrigation systems, which allow us to conclude that the rigorous agronomic design of localized irrigation systems with micro-sprinkling leads to establishing effective installations.

RESUMEN Durante el diseño agronómico de sistemas de riego por microaspersión es difícil garantizar humedecer un volumen de raíces que permita la apropiada extracción de agua y nutrientes, así como el anclaje adecuado. Esto conlleva a extremar la precisión en esta etapa, esencialmente, en la estimación de los coeficientes de cultivo KC , de localización del riego KL y de variabilidad Climática KVC , así como de las necesidades de lavado LR. Cuando la estimación de éstos no se realiza de manera rigurosa, los resultados pueden afectar la eficacia del riego y la rentabilidad de la instalación. Identificar los efectos de las simplificaciones realizadas durante el diseño agronómico, en la precisión de los parámetros de explotación de la instalación, constituye una de las maneras de contribuir a la producción de alimentos agrícolas, considerando el uso racional y eficiente del agua. En la investigación se utilizó el procedimiento de diseño propuesto por Keller y Rodrigo/1979, se empleó además el método hipotético - deductivo, para evaluar los efectos de las simplificaciones en los parámetros de explotación de la instalación. Como resultado, se obtuvieron argumentos que permiten establecer los efectos de las simplificaciones en el rigor de los resultados del diseño agronómico de sistemas de riego localizado, los cuales permiten concluir que el diseño agronómico riguroso de sistemas de riego localizado con Microaspersores conlleva a establecer instalaciones eficaces.

Resumen Ante la creciente escasez del agua para la agricultura, el incremento de la demanda de alimentos y los futuros escenarios de sequía que nos plantea el cambio climático es indispensable diseñar nuevas tecnologías que contribuyan a un menor consumo de agua. En esta investigación se han empleado imágenes de alta resolución para estimar la evapotranspiración en arrozales aplicando el modelo de balance de energía METRICTM (Mapping Evapotranspiration at High Resolution using Internalized Calibration). Para ello, se monitorizaron 5900 m2 de cultivo bajo riego por inundación continua (IC) y 2600 m2 bajo la técnica de riego de alternancia humedecimiento y secado (AWD, por sus siglas en inglés), además de algunas parcelas con filtración lateral. Se realizaron 10 vuelos entre las etapas de macollamiento y floración, cinco vuelos con un VANT Matrice 210 con una cámara multiespectral Parrot Sequoia, y cinco vuelos con un Matrice 300 RTK equipado con una cámara térmica H20T. Se colectó información de campo de los índices de vegetación (NDVI e IAF), y lecturas de un radiómetro, para ajustar información de las imágenes multiespectrales y térmicas, respectivamente; y obtener los componentes del balance de energía en superficie. Se obtuvo valores medios para evapotranspiración del cultivo (ETc) de 6,34 ±1,49 y 5,84 ± 0,41 mm d-1 para riego IC y riego AWD, respectivamente, obteniéndose un ahorro de agua del 42% con una reducción del rendimiento en 14%, proporcionando una guía para la gestión adecuada del riego, sin embargo, se sugiere utilizar el modelo para optimizar el rendimiento obteniendo umbrales críticos para la aplicación óptima de AWD frente a la escasez del recurso hídrico.

Abstract In view of the growing scarcity of water for agriculture, the increase in food demand and future drought scenarios posed by climate change, it is essential to design new technologies that contribute to lower water consumption. In this research, high-resolution images have been used to estimate evapotranspiration in rice fields by applying the METRICTM (Mapping Evapotranspiration at High Resolution using Internalized Calibration) energy balance model. For this purpose, 5900 m2 of crop were monitored under continuous flood irrigation (CF) and 2600 m2 under alternate wetting and drying irrigation (AWD), in addition to some plots with lateral filtration. Ten flights were conducted between tillering and flowering phases, five flights with a Matrice 210 UAV equipped with a Parrot Sequoia multispectral camera, and five flights with a Matrice 300 RTK equipped with a H20T thermal camera. Field data were collected from vegetation indices (NDVI and LAI), and readings from a radiometer, to adjust information from multispectral and thermal images, respectively, and to obtain the components of the surface energy balance. Mean values for crop evapotranspiration (ETc) of 6.34 ± 1.49 and 5.84 ± 0.41 mm d-1 were obtained for IC irrigation and AWD irrigation, respectively, obtaining a water saving of 42% with a yield reduction of 14%, providing a guide for proper irrigation management, however, it is suggested to use the model to optimize yield by obtaining critical thresholds for optimal application of AWD in the face of water resource scarcity.

Resumen La necesidad de conocer el consumo de agua que un cultivo tiene en el transcurso de su periodo vegetativo sea este anual o perenne, es fundamental debido al cambio climático en desarrollo el cual manifiesta tanto una baja en la cantidad de agua precipitada en diferentes zonas de nuestro país como una concentración de estas precipitaciones. Además, es necesario ser eficiente y eficaz en el uso del recurso hídrico para riego en la agricultura tanto en ambientes abiertos como protegidos y por medio de ello, procurar el desarrollo sostenible. Para lograr esto, es menester conocer los valores de evapotranspiración de referencia, evapotranspiración real y el coeficiente del cultivo con el fin de estimar y proyectar aplicaciones de agua por medio de sistemas de riego lo más ajustadas a la realidad posible. Por generaciones se ha utilizado valores del coeficiente del cultivo independientemente del método matemático de estimación de la evapotranspiración de referencia sin conocer si existen diferencias o no en los resultados obtenidos en los consumos de agua estimados. No obstante, por medio de métodos matemáticos de estimación de la evapotranspiración de referencia utilizando datos de la humedad relativa, temperatura y radiación solar dentro de un invernadero, se encontró diferencia significativa en los valores del coeficiente del cultivo. En las metodologías de Ivanov y Camargo no se encontró diferencia significativa entre ellos pero si se encontró diferencias significativas (0,05) con respecto a las metodologías de Benavidez, Linacre, Hargreaves y Turc; las metodologías de Benavidez y Linacre presentaron diferencias significativa (0,05) tanto entre ellos y como con respecto a las metodologías de Ivanov, Camargo, Hargreaves y Turc; y Hargreaves y Turc no presentaron diferencia significativa entre ellos pero si se encontró diferencias significativas (0,05) con respecto a las metodologías de Ivanov, Camargo, Benavidez y Linacre.

Abstract The need to know the water consumption of a crop during its vegetative period, be it annual or perennial, is fundamental due to the climate change underway, which manifests both a decrease in the amount of precipitation in different areas of our country and a concentration of this precipitation. In addition, it is necessary to be efficient and effective in the use of water resources for irrigation in agriculture, both in open and protected environments, and thus to strive for sustainable development. To achieve this, it is necessary to know the values of reference evapotranspiration, actual evapotranspiration and crop coefficient in order to estimate and project water applications through irrigation systems as close to reality as possible. For generations, crop coefficient values of a crop have been used independently of the mathematical method of estimating reference evapotranspiration without knowing whether or not there are differences in the results obtained in the estimated water consumptions. However, by means of mathematical methods for estimating reference evapotranspiration using data on relative humidity, temperature and solar radiation inside a greenhouse, a significant difference in crop coefficient values was found. The methodologies of Ivanov and Camargo did not show significant differences (0,05) with respect to the methodologies of Benavidez, Linacre, Hargreaves and Turc; the methodologies of Benavidez and Linacre presented significant differences (0,05) both among them and with respect to the methodologies of Ivanov, Camargo, Hargreaves and Turc; and Hargreaves and Turc did not present significant differences among them but significant differences (0,05) were found with respect to the methodologies of Ivanov, Camargo, Benavidez and Linacre.

Resumen La escasez de agua constituye una preocupación de la industria agropecuaria, y es que esta emplea en la irrigación cuatro quintas partes del total de agua fresca consumida y dos tercios del total empleado para consumo humano. Por tal razón resulta esencial el desarrollo de sistemas que optimicen el empleo de agua en el riego. En las casas de cultivo protegido de la UEB “Valle del Yabú” del municipio Santa Clara el riego se realiza mediante un sistema basado en goteo que requiere la presencia de un operario para la toma de decisiones, el cual no tiene información sobre algunas de las variables hidrometeorológicas que rigen al cultivo. Este artículo se centró en diseñar un sistema de apoyo a la toma de decisiones en el riego basado en aprendizaje de máquina. Como parámetro de importancia del sistema se calcula el coeficiente de evapotranspiración del cultivo utilizando para ello la fórmula de Turc. Se realiza un acondicionamiento de los datos ambientales recopilados y con ellos se entrenan modelos de regresión lineal, bosques aleatorios regresivos y bosques aleatorios de gradiente mejorado para determinar valores de evapotranspiración futuros empleando la plataforma Apache Spark. El modelo que obtuvo los mejores resultados fue el bosque aleatorio regresivo con un coeficiente de determinación (r2) de 0,79 y con él se calcula el volumen de agua perdido por el cultivo. Finalmente, el sistema fue capaz de proveer las estimaciones de ambas variables las que favorecen la toma de decisiones por parte de los especialistas.

Abstract The water scarcity is a concern of the agricultural industry as it uses four fifths of the of the total fresh water consumed for irrigation and two thirds of the total used for human consumption. For this reason, the development of systems that optimize the use of water in irrigation is essential. In the greenhouses of the UEB "Valle del Yabú" of the Santa Clara municipality, irrigation is carried out using a drip-based system that requires the presence of an operator for decision-making who does not have information about some of the hydrometeorological variables that govern the crop. This paper focused on to design a support system for decision-making in irrigation based on machine learning. As an important parameter of the system, the evapotranspiration coefficient of the crop is calculated using the Turc formula. The collected environmental data is conditioned and linear regression, regressive random forests, and gradient-boosted trees regression models are trained with them to determine future evapotranspiration values using the Apache Spark framework. The model that obtained the best results was the regressive random forest with a coefficient of determination (r2) of 0,79 and with it the volume of water lost by the crop is calculated. Finally, the system was able to provide the estimates of both variables, which favour decision-making by specialists.

RESUMEN Con el objetivo de estudiar el comportamiento de plantas de frijol común (Phaseolus vulgaris L.) sometidas a dos regímenes de riego se realizó el presente ensayo durante los meses de enero a abril de 2021 en el Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA). Para ello se utilizaron semillas de la variedad de frijol negro Triunfo 70 sembradas en seis canaletas de hormigón de 2,60 m de largo por 0,60 m de ancho (1,56 m2), que contenían suelo Ferralítico Rojo Lixiviado. Se establecieron dos tratamientos de riego que consistieron en aplicar el 100% (R100) de la ETc (Evapotranspiración estándar del cultivo) y otro que donde se regó 50% (R50) de la ETc. Se monitoreó la humedad del suelo y se realizaron evaluaciones de algunas variables del crecimiento, así como el contenido de clorofilas totales (SPAD). Al final del experimento se evaluó el rendimiento, sus componentes y variables del tamaño de los granos. Los resultados indicaron que la fase reproductiva resultó la más sensible a la deficiencia hídrica y los porcentajes de reducción fueron más elevados en la superficie foliar, en comparación con otras variables del crecimiento, lo cual influyó en la producción de masa seca. La cantidad de vainas y número de granos por planta tuvieron un efecto directo en el comportamiento del rendimiento, en comparación con la masa de 100 granos y el número de granos por vaina. El rendimiento se redujo en condiciones de estrés, pero las variables del tamaño del grano se mantuvieron similares en ambas condiciones.

ABSTRACT In order of studying the behavior of common bean plants (Phaseolus vulgaris L.) subjected to two irrigation regimes, this trial was carried out during the months from January to April 2021 at the National Institute of Agricultural Sciences (INCA). For this, seeds of the Triunfo 70 black bean variety were used, planted in six concrete gutters 2.60 m long by 0.60 m wide (1.56 m2), which contained Ferralitic Red Leached soil. Two irrigation treatments were established that consisted of applying 100% (R100) of the ETc (Standard Evapotranspiration of the crop) and another that irrigated 50% (R50) of the ETc. Soil moisture was monitored and evaluations of some growth variables were carried out, as well as the content of total chlorophylls (SPAD). At the end of the experiment, the yield, its components and variables of the size of the grains were evaluated. The results indicated that the reproductive phase was the most sensitive to water deficiency and the reduction percentages were higher in the leaf surface, compared to other growth variables, which influenced the dry mass production. The number of pods and number of grains per plant had a direct effect on yield behavior, compared to the mass of 100 grains and the number of grains per pod. Yield was reduced under stress conditions, but grain size variables remained similar under both conditions.

ABSTRACT The research is carried out in Balzar, province of Guayas with the objective of assessing the effects of different doses of fertigation on the yield of the tomato crop, for which an experimental study is developed in which three different doses of fertigation are evaluated in field conditions. For which a study of the soil and irrigation water is carried out considering edaphoclimatic aspects. The treatments applied correspond to doses of Nitrogen, Phosphorus and Potassium according to the following distribution: T1 100-40-100 kg/ha; T2 140-60-200 kg/ha and T3 160-60-250 kg/ha, which are applied in 7 repetitions. The findings show that there was no growth of the plants at 50 and 70 days that is significant with any treatment, however with treatment 2 a greater number of fruits, weight and yield are recorded

RESUMEN La investigación se llevó a cabo en Balzar, provincia del Guayas con el objetivo de valorar los efectos de distintas dosis de fertirriego en el rendimiento del cultivo de tomate, para ello se desarrolla un estudio experimental en el cual se evalúan tres diferentes dosis de fertirriego en condición de campo. Para lo cual se lleva a cabo un estudio del suelo y el agua de riego considerando aspectos edafoclimáticos. Los tratamientos aplicados corresponden a dosis de Nitrógeno, Fósforo y Potasio conforme la siguiente distribución: T1 100-40-100 kg/ha; T2 140-60-200 kg/ha y T3 160-60-250 kg/ha, los que se aplican en 7 repeticiones. Los hallazgos demuestran que no existió un crecimiento de las plantas a los 50 y 70 días que sea significativo con ningún tratamiento, sin embargo, con el tratamiento 2 se registra mayor número de frutos, peso y rendimiento.

Resumen El establecimiento temprano de los cultivos permite definir la época con menor riesgo para la siembra. De tal manera, el objetivo de este estudio es establecer las componentes de la estación de crecimiento para 2 épocas del cultivo de arroz en el sur del Valle del Cauca, Colombia, a los niveles del 20, 40, 60 y 80 % de probabilidad de excedencia y no excedencia. Para ello, se usaron 3 criterios: a) lluvia acumulada por 5 días que supere los 20 mm, b) lluvia acumulada por 5 días que supere los 20 mm; aceptando al menos 3 días de sequía y c) el total de 5 días de lluvia que supere la mitad de la evapotranspiración de referencia. Con la distribución normal estándar inversa se estimaron los componentes de la estación de crecimiento, lo cual arrojó que la fecha más probable de siembra se da al 80 % de probabilidad de no excedencia para ambas épocas de crecimiento. Igualmente, se representaron los resultados en mapas, que permitieron observar que la estación La Independencia es más representativa de la zona de estudio. El inicio de la temporada lluviosa (ILL) se estableció después del inicio de la época de crecimiento, con un 80% de probabilidad de no excedencia. Respecto a la duración de la época de crecimiento, fue de mínimo 121 y 114 días para la primera y segunda época de crecimiento, respectivamente. Con base en el balance hídrico gráfico se estimó la duración del déficit de lluvias (DDLLL) y se identificó que la estación Ingenio Miranda tuvo 66 días de sequias y La Independencia fue la ubicación con menos días secos, entre épocas de crecimiento.

Abstract Early establishment of crops allows to identify the period with the least risk for planting. The objective of this study was to establish the components of two growing seasons for rice in the South of Valle del Cauca, Colombia, at 20, 40, 60, and 80 % probability of exceeding and not exceeding. Three criteria were used for this purpose: a) cumulative rainfall for five days exceeding 20 mm, b) cumulative rainfall for five days exceeding 20 mm, accepting at least 3 days of drought, and c) the total of five days of rain exceeding half of the reference evapotranspiration. With the inverse standard normal distribution, the components of the growing season were estimated and showed that the most probable planting time is given at 80 % probability of not exceeding for both growing seasons. The results were represented in maps that allowed observing that La Independencia station is the most representative location of the study area. The onset of the rainy season (ORS) was established after the onset of the growing season at 80 % probability of no exceedance. The length of the crop cycle was at least 121 and 114 days for the first and second growing seasons, respectively. Based on the graphical water balance, the duration of the rainfall deficit (DRD) was estimated. It was identified that the Ingenio Miranda station had 66 days of drought and La Independencia was the location with the fewest dry days between growing seasons.

ABSTRACT Water needs of crops are determined by climate demand and crop type, these two parameters are interrelated through Crop Coefficient (Kc). It varies in time because of the factors that influence in the crop development. The objective of the research was to determine bean Kc under the conditions of the Cuban central provinces. The study was carried out in the Cooperative Production Basic Unit (UBPC) "Victoria II", belonging to the Agricultural Enterprise Camagüey. Center pivot machines were used on red Fersalitic soil, where samplings of soil moisture were made every five days with TDR-300. Crop evapotranspiration (ETc) was determined taking into account the irrigation made and the usable rain during the cropping period. Kc values were calculated starting from the relationship of moisture balance every five days and the results were validated. These results showed the increase in ETc during the flowering and pod formation stages with a value of 3.98 mm/day. The Kc obtained were 0.45 (Kc initial), 1.00 (Kc mid) and 0.38 (Kc end) and in their validation, a constant trend was observed in the behavior of the Kc results, while their variation in relation to the results of the research stage is maintained in a range of less than 10 %. It was concluded that Kc parameters obtained can be used for bean irrigation scheduling under the conditions of the central provinces.

RESUMEN Las necesidades de agua de los cultivos están determinadas por la demanda climática y el tipo de cultivo, estos dos parámetros a su vez, están relacionados entre sí a través del Coeficiente de Cultivo (Kc), este coeficiente varía en el tiempo debido a los factores que influyen en el desarrollo del cultivo. El objetivo determinar los Kc del frijol en las condiciones de las provincias centrales de Cuba. El estudio se realizó en la Unidad Básica de Producción Cooperativa (UBPC) “Victoria II”, perteneciente a la Empresa Agropecuaria Camagüey, empleando tecnología de máquinas de pívot central sobre suelo Fersialítico pardo rojizo, para ello se efectuaron muestreos de humedad del suelo cada cinco días con el equipo TDR-300, se determinó la evapotranspiración del cultivo (ETc) teniendo en cuenta los riegos realizados y la lluvia aprovechable durante el periodo del cultivo, los valores de Kc fueron calculados a partir de la relación del balance de humedad cada cinco días y se validaron de los resultados. Los resultados obtenidos mostraron el incremento de la ETc durante la etapa de floración y formación de las vainas con un valor de 3,98 mm/día, los Kc obtenidos fueron 0,45 (Kc inic), 1,00 (Kc med) y 0,38 (Kc fin) y en la validación de los resultados se observó que se mantiene la tendencia en el comportamiento de los valores de Kc, en tanto la variación en relación a los resultados de la etapa investigativa se mantienen en un rango menor al 10% de variación. Se concluye que los valores de Kc obtenidos pueden emplearse para la programación del riego del frijol en las condiciones de las provincias centrales.

Resumen Introducción: La metodología del coeficiente de cultivo (Kc) se utiliza para estimar la evapotranspiración real. El coeficiente de cultivo basal (Kcb) representa la línea base potencial del valor de Kc, y su relación con índices de vegetación calculados con información espectral es la más usada para su estimación. Objetivo: Estimar el Kcb del maíz forrajero a nivel parcela utilizando información de radiométrica, espacialmente exhaustiva y temporalmente dinámica. Metodología: Se calcularon los índices espectrales NDVI y SAVI en dos parcelas de estudio. Se determinaron los Kcb mediante nueve algoritmos: seis en función del NDVI y tres del SAVI. Se evaluó su precisión al compararlo con el Kcb reportado en el Manual FAO-56. Resultados: Los valores de Kcb estimados variaron de 0.13 a 1.12. De manera general, estos sobre estimaron los valores de la FAO en la etapa inicial y los subestimaron en la etapa final. Los algoritmos mejor evaluados fueron el de Campos KcbNDVI, que presentó un error relativo promedio (ERP) de 11.6 % en todo el ciclo vegetativo en la Parcela 1, y el de Argolo KcbNDVI en la Parcela 2, con un ERP de 8.3 %. Limitaciones del estudio: Se debe probar la metodología en condiciones no estándar, especialmente las que puedan provocar estrés en el cultivo o con contenido de humedad alto en la capa superficial del suelo. Originalidad: Se mostró la viabilidad para estimar el Kcb del maíz forrajero a nivel parcelario mediante métodos no invasivos, de forma dinámica, en un sitio específico y seguimiento en tiempo cuasi real al desarrollo del cultivo. Conclusiones: La metodología resultó plausible para estimar el Kcb del maíz forrajero debido a su precisión, practicidad y disponibilidad de información para grandes extensiones de cultivos.

Abstract Introduction: The crop coefficient (Kc) methodology is used to estimate actual evapotranspiration. The basal crop coefficient (Kcb) represents the potential baseline of the Kc value, and its relationship with vegetation indices calculated with spectral information is the most widely used for its estimation. Objective: The aim of this study was to estimate the Kcb of forage maize at plot level using spatially exhaustive and temporally dynamic radiometric information. Methodology: NDVI and SAVI spectral indices were estimated in two study plots. Kcb was determined using nine algorithms: six based on NDVI and three based on SAVI. Their accuracy was evaluated by comparing it with the Kcb reported in the FAO-56 Manual. Accuracy was evaluated by comparing it with the Kcb reported in the FAO-56 Manual. Results: The estimated Kcb values ranged from 0.13 to 1.12. They overestimated the FAO values at the initial stage and underestimated them at the final stage. The best evaluated algorithms were Campos KcbNDVI, showing an average relative error (ARE) of 11.6 % in the whole vegetative cycle in Plot 1, and Argolo KcbNDVI in Plot 2, with an ARE of 8.3 %. Limitations of the study: This methodology should be tested under non-standard conditions, especially those that may stress the crop or with high moisture content in the topsoil. Originality: The study showed that it is possible to estimate the Kcb of forage maize at plot level by non-invasive methods, dynamically, in a specific site and with quasi-real time monitoring of crop development. Conclusions: This methodology was found to be suitable for estimating the Kcb of forage maize due to its accuracy, practicality and availability of information for large extensions of crops.