Estimation of crop coefficients and water requirements for sustainable irrigation management of hazelnut and apple orchards in mediterranean climates
| datacite.contributor.advisor | Ortega Farías, Samuel | |
| datacite.contributor.entity | Universidad de Talca | |
| datacite.creator | Fuente Sáiz, Daniel Alejandro De la | |
| datacite.date.issued | 2024 | |
| datacite.rights | Acceso Abierto | |
| datacite.size | 120 p. | |
| datacite.subject | Tesis de postgrado | |
| datacite.subject | Surface energy balance | |
| datacite.subject | Evapotranspiration | |
| datacite.subject | Eddy covariance | |
| datacite.subject | European hazelnut | |
| datacite.subject | Energy balance | |
| datacite.subject | Sinle crop coefficient | |
| datacite.subject | Remote sensing | |
| datacite.subject | Riego - Aspectos ambientales | |
| datacite.title | Estimation of crop coefficients and water requirements for sustainable irrigation management of hazelnut and apple orchards in mediterranean climates | |
| datacite.title.alternative | Estimación de coeficientes de cultivo y requerimientos hídricos para el manejo sustentable del riego de huertos de avellano y manzano en climas meiterráneos | |
| dc.date.accessioned | 2024-10-08T17:13:34Z | |
| dc.date.available | 2024-10-08T17:13:34Z | |
| dc.description.abstract | Una estimación precisa de la evapotranspiración real (ETa) y coeficientes de cultivo simple (Kc) es fundamental para optimizar las prácticas de riego en regiones con escasez hídrica, particularmente para la producción de frutales en climas mediterráneos semi-áridos. La presente investigación analiza la dinámica diaria y estacional de los componentes del balance de energía superficial (SEB) en dos sistemas productivos clave para la economía de Chile, como son los huertos de manzano y avellano europeo, empleando metodologías complementarias para abordar la estimación de ETa y Kc a pequeña y gran escala. Los sistemas Eddy Covariance (EC) proporcionan mediciones directas de los flujos de vapor de agua, calor y CO2, ofreciendo datos consistentes sobre las complejas interacciones dentro del ecosistema del huerto frutal. Sin embargo, lograr un buen cierre del balance de energía para obtener mediciones correctas de ETa y Kc puede ser desafiante dada la arquitectura desuniforme del dosel en este tipo de frutales. El presente estudio (Capítulo 2) analiza los componentes del SEB mediante una torre EC instalada sobre un huerto de avellano europeo cultivar 'Tonda di Giffoni' regado por goteo en Chile a lo largo de tres temporadas de crecimiento. Este estudio proporciona, por primera vez, una cuantificación detallada de la ETa diaria, Kc, así como los componentes del SEB para una optimización del riego en dicho frutal. Por otro lado, los modelos SEB basados en imágenes satelitales ofrecen una alternativa complementaria para la estimación de ETa y Kc en áreas más extensas. En el Capítulo 3 se analiza la aplicación de la versión calibrada del modelo METRIC en un huerto de manzanos 'Pink Lady' bajo condiciones mediterráneas durante tres temporadas agrícolas. La validación con datos de EC a escala de campo reveló ligeras sobreestimaciones por parte del modelo METRIC, pero los errores se mantuvieron dentro de márgenes aceptables (menos del 10%). Al combinar estos enfoques, el estudio proporciona en general información clave sobre la dinámica espacial y temporal del consumo hídrico en estos huertos frutales. Los resultados destacan la importancia de una evaluación precisa de ETa y Kc para la gestión sostenible del agua de riego. Los datos de EC ofrecen información esencial para optimizar la programación del riego y mejorar la eficiencia del uso del agua, especialmente considerando la variabilidad climática y la expansión potencial a nuevas regiones. Además, el modelo METRIC validado presenta una herramienta útil para la toma de decisiones de riego a gran escala en huertos con arquitectura de dosel compleja. En general, la presente investigación contribuye a mejorar las estrategias de riego para la producción sostenible de frutales cultivados en climas mediterráneos semiáridos donde información local sobre ETa y Kc es necesaria. | |
| dc.description.abstract | Accurate assessment of actual evapotranspiration (ETa) and single crop coefficient (Kc) is critical for optimizing irrigation practices in water-scarce regions, particularly for fruit tree production under Mediterranean climates. This research investigates the daily and seasonal dynamics of Surface Energy Balance (SEB) components in two key Chilean fruit tree orchard systems (apple and hazelnut), employing complementary methodologies to address ETa and Kc estimation. Eddy covariance (EC) systems provide direct measurements of water vapor, heat, and CO2 fluxes, offering robust data on the intricate interactions within the orchard ecosystem. However, achieving complete energy balance closure can be challenging due to the sparce canopy architecture in these orchards. This study utilizes EC data from a drip-irrigated 'Tonda di Giffoni' hazelnut orchard in Chile across three growing seasons (Chapter 2). This study provides, for the first time, a detailed quantification of daily ETa, (Kc) and Surface energy balance components (SEB) for irrigation proposes in such orchards. Satellite-based SEB models offer a promising alternative for ETa and Kc estimation across larger areas. In Chapter 3, we investigate the application of the calibrated version of METRIC model in a 'Pink Lady' apple orchard under Mediterranean conditions for three seasons. Validation against field-scale Eddy Covariance data revealed slight overestimations by the METRIC model, but errors remained within acceptable margins (less than 10%). By combining these approaches, the study provides valuable insights into wáter spatial and temporal dynamics in fruit tree orchards. The findings highlight the importance of accurate ETa and Kc assessment for sustainable irrigation water management. EC data offers essential information for optimizing irrigation scheduling and enhancing water use efficiency, particularly considering climate variability and potential expansion into new regions. Furthermore, the validated METRIC model presents a promising tool for large-scale irrigation decision-making in sparse canopies. Overall, this research contributes to improved irrigation strategies for sustainable fruit tree production under Mediterranean climates were locally ETa and Kc values are necessary. | |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.identifier.other | Doctorado en Ciencias Agrarias | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.utalca.cl/repositorio/handle/1950/14226 | |
| dc.placeofedition | Talca | |
| dc.publisher | Universidad de Talca (Chile). Facultad de Ciencias Agrarias. | sp |
| dc.subject.category | Ciencias Ambientales | |
| oaire.licenseCondition | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| oaire.licenseCondition.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| oaire.resourceType | Tesis | |
| utalca.catalogador | PPC | |
| utalca.informaciondegenero | Hombre | |
| utalca.ods | Fin de la pobreza | |
| utalca.ods | Agua limpia y saneamiento |
