El sistema de humectación y secado alternado ( AWD ) es una técnica de gestión del agua que se practica para cultivar arroz de tierras bajas irrigado con mucha menos agua que el sistema habitual de mantener agua estancada en el campo de cultivo. Es un método de riego controlado e intermitente. Se sigue un enfoque de programación periódica de riego por secado y re-inundación en el que se permite que los campos se sequen durante unos días antes de volver a regar, sin estresar a las plantas. Este método reduce la demanda de agua para riego y las emisiones de gases de efecto invernadero sin reducir los rendimientos de los cultivos.
Las prácticas de secado e inundación se han utilizado durante varias décadas como medida de ahorro de agua, pero en muchos casos, los agricultores practicaban un método de secado e inundación no controlado o no planificado. Los agricultores practicaban AWD "forzado" ya en 2006 en la región AMRIS. [1] Algunas prácticas de gestión del agua y, especialmente, mantener condiciones no inundadas en el campo de arroz durante intervalos cortos son comunes para aproximadamente el 40% de los productores de arroz en China y más del 80% de los productores de arroz en el noroeste de la India y en Japón. [2] Sin embargo, hoy en día los agricultores siguen un AWD "seguro" en el que mantienen el umbral de nivel de agua subterránea de 15 cm para la inundación. [3] Este método se ha convertido en una práctica recomendada en las áreas de arroz irrigadas con escasez de agua en el sur y sudeste de Asia. En Filipinas, la adopción de AWD seguro comenzó en la provincia de Tarlac en 2002 con agricultores que usaban sistemas de bombeo de pozos profundos. [3] El Instituto Internacional de Investigación del Arroz (IRRI) ha estado promoviendo la humectación y el secado alternativos como una tecnología inteligente de ahorro de agua para el cultivo de arroz a través de la investigación y extensión agrícola nacional en Bangladesh, Filipinas y Vietnam.
El sistema AWD es adecuado para las zonas de cultivo de arroz de tierras bajas donde los suelos pueden drenarse en intervalos de cinco días. [2] El campo no podrá secarse durante la temporada de arroz si las precipitaciones superan la evapotranspiración y la filtración. Por lo tanto, el sistema AWD es adecuado para el cultivo de arroz en la estación seca.
Para practicar el método AWD se suele utilizar un tubo o caño de agua hecho de PVC. El objetivo principal del tubo es controlar la profundidad del agua. El tubo permite medir la disponibilidad de agua en el campo por debajo de la superficie del suelo. La práctica habitual es utilizar un tubo de 7 a 10 cm de diámetro y 30 cm de largo, con perforaciones en los 20 cm inferiores. El tubo se instala de tal manera que los 20 cm inferiores de la parte perforada permanezcan por debajo de la superficie del suelo y los 10 cm no perforados por encima de la superficie. Las perforaciones permiten que el agua entre en el tubo desde el suelo, donde se utiliza una escala para medir la profundidad del agua por debajo de la superficie del suelo. Sin embargo, existen variaciones en la preparación del tubo o caño para la implementación del AWD. Algunos agricultores utilizan un tubo de bambú en lugar de un tubo de PVC. Algunos agricultores utilizan un tubo de 30 cm con 15 cm perforados en la parte inferior.
Después del riego en el campo de cultivo, la profundidad del agua disminuye gradualmente debido a la evapotranspiración, la filtración y la percolación. Debido a los tubos instalados en el campo, es posible monitorear la profundidad del agua debajo de la superficie del suelo hasta 15-20 cm. Cuando el nivel del agua cae 15 cm por debajo de la superficie del suelo, se debe aplicar riego en el campo para volver a inundar a una profundidad de 5 cm. Durante la etapa de floración del arroz, el campo debe mantenerse inundado. Después de la floración, durante la mitad de la temporada y el final de la temporada (etapas de llenado y maduración del grano), se permite que el nivel del agua baje por debajo de la superficie del suelo a 15 cm antes de volver a regar. Para suprimir el crecimiento de malezas en el campo de arroz, se debe seguir el método AWD 1-2 semanas después del trasplante. En el caso de muchas malezas en el campo, el AWD debe iniciarse después de tres semanas del trasplante. Por lo general, las recomendaciones de fertilizantes son las mismas que las del método de inundación continua. La aplicación de fertilizante nitrogenado es preferible en el suelo seco justo antes de volver a regar. Para garantizar una condición seca o húmeda similar en todo el campo de cultivo, lo cual es esencial para mantener un buen rendimiento, es importante nivelar el campo de arroz adecuadamente. [2]
El método AWD puede ahorrar agua en un 38% aproximadamente sin afectar negativamente el rendimiento del arroz. [4] Este método aumenta la productividad del agua en un 16,9% en comparación con el riego por inundación continua. [5] Las variedades de arroz de alto rendimiento desarrolladas para el sistema de arroz con riego por inundación continua aún producen un alto rendimiento con AWD seguro. [6] Este método puede incluso aumentar el rendimiento del grano debido a la mejora en la tasa de llenado de granos, el crecimiento de las raíces y la removilización de las reservas de carbono de los tejidos vegetativos a los granos. [7] [8] [9]
La AWD puede reducir el costo del riego al reducir los costos de bombeo y el consumo de combustible. [10] Este método también puede reducir los costos de mano de obra al mejorar las condiciones del campo en la cosecha, lo que permite la cosecha mecánica. [11] La AWD conduce a condiciones de suelo más firmes en la cosecha, lo que es adecuado para operar máquinas en el campo. [2] Por lo tanto, la AWD aumenta el rendimiento neto para los agricultores.
Varios estudios también indican que la AWD reduce las emisiones de metano ( CH 4 ). [12] La práctica de AWD redujo las emisiones estacionales de CH 4 hasta en un 85%. [13] [14] El CH 4 se produce por la descomposición anaeróbica del material orgánico en el arrozal húmedo/inundado. Dejar caer el nivel del agua por debajo de la superficie del suelo elimina la condición anaeróbica durante algún tiempo hasta que se vuelva a inundar y detiene la producción de CH 4 del arrozal varias veces y, por lo tanto, reduce la cantidad total de CH 4 liberado durante la temporada de crecimiento del arroz. Se ha asumido que este método reduce las emisiones de CH 4 en un promedio del 48% en comparación con las inundaciones continuas en la metodología del IPCC de 2006.
La humectación alternada y el secado moderado del suelo reducen la acumulación de cadmio en los granos de arroz. [8] La AWD puede reducir drásticamente la concentración de arsénico en los granos de arroz cosechados. [15] Una variante de la AWD, como la práctica e-AWD, puede reducir los niveles de arsénico, plomo y cadmio en los granos hasta un 66, 73 y 33% respectivamente. [13] Este método también puede reducir las plagas de insectos y las enfermedades. [16] El secado periódico del suelo puede reducir la incidencia de enfermedades fúngicas. [2]
La principal desventaja del método AWD es el aumento de las emisiones de N2O. [12] Además, la productividad del arroz puede reducirse si se sigue el método AWD para agricultores no capacitados. La alta tasa de crecimiento de malezas en el campo de cultivo es un problema importante desde el punto de vista de los agricultores.