Estimación del rendimiento de cultivo de papa variedad única (Solanum tuberosum L.) usando un modelo de crecimiento de cultivo

Abstract

La estimación del rendimiento del cultivo de papa variedad UNICA mediante un modelo de crecimiento de cultivo (SOLANUM) sometido a diferentes niveles de estrés hídrico y bajo dos tipos de riego (goteo y gravedad), se discuten en el siguiente estudio. El índice de estrés hídrico del cultivo (CWSI, del inglés “Crop Water Stress Index”), considerado como una variable integradora del estado hídrico de un cultivo, fue incorporado en el modelo SOLANUM. El ensayo se llevó a cabo en la estación experimental del Centro Internacional de la Papa (CIP) de octubre (2017) a enero (2018) en La Molina-Perú. Cuatro tratamientos de momentos de riego basados en el CWSI fueron aplicados: humedad del suelo mantenido en capacidad de campo (control, T1), CWSI = 0.4 (T2), CWSI = 0.6 (T3) y CWSI = 0.7 (T4). El rendimiento de materia fresca de tubérculo (RMFTu) estimado con el módulo de crecimiento potencial del modelo SOLANUM fue de 36.6 ± 0.1 y 48.5 ± 0.2 t ha-1 , mientras que, el RMFTu observado (en el tratamiento control) fue de 34.8 ± 5.4 y 40.8 ± 6.6 t ha-1 en las parcelas regadas por goteo y gravedad respectivamente. El módulo de restricción hídrica (RH), en promedio, sobreestimó el rendimiento de materia seca de tubérculo (RMSTu) en 45 y 78 por ciento en las parcelas regadas por goteo y gravedad respectivamente. El módulo de CWSI incorporado en el modelo, redujo la sobreestimación del RMSTu, siendo esta de 4 por ciento (en goteo) y 38 por ciento (en gravedad). En los siete estadísticos evaluados, el módulo de CWSI presentó mejor performance respecto al módulo de RH. Para el RMSTu, el error cuadrático medio de la raíz expresado como porcentaje de la media (rRMSE) fue de 46.6 y 20.5 por ciento para el módulo de RH y CWSI respectivamente. Se propone el CWSI como una variable que permite mejorar la estimación del rendimiento del cultivo de papa en condiciones de estrés hídrico y el rRMSE como un mejor estadístico para evaluar el performance de un modelo de cultivo.

Yield estimation of the UNICA potato crop variety through a crop growth model (SOLANUM) submitted to different water stress levels under two kinds of irrigation (drip and furrow), is discussed in the present study. The crop water stress index (CWSI), considered as an integrating variable of the water status of a crop, was incorporated in the SOLANUM model. The trial was carried out at the experimental station of the International Potato Center (CIP) from October (2017) to January (2018) in La Molina-Peru. Four treatments of irrigation timing based on CWSI were applied: soil moisture maintained at field capacity (control, T1), CWSI = 0.4 (T2), CWSI = 0.6 (T3) and CWSI = 0.7 (T4). The fresh tuber biomass yield (RMFTu) estimated with the potential growth module of the SOLANUM model was 36.6 ± 0.1 and 48.5 ± 0.2 t ha-1 , while the observed RMFTu (in the control treatment) was 34.8 ± 5.4 and 40.8 ± 6.6 t ha-1 for the plots irrigated by drip and furrow respectively. The water restriction module (RH), on average, overestimated tuber dry biomass yield (RMSTu) by 45 and 78 percent in the plots irrigated by drip and furrow respectively. The CWSI module incorporated in the model, reduced the overestimation of RMSTu, being 4 percent (in drip) and 38 percent (in furrow). In the seven statistics evaluated, CWSI module presented better performance than RH module. For RMSTu, the root mean square error expressed as a percentage of the mean (rRMSE) was 46.6 and 20.5 percent for RH and CWSI module, respectively. CWSI is proposed as a variable that allows to improve the estimation of crop potato yield in conditions of water stress and rRMSE as the best statistic to evaluate the crop model performance