Soil humidity and evapotranspiration under three coffee (Coffea arabica L.) planting densities at Naranjal experimental station (Chinchiná, Caldas, Colombia) Translated title: Humedad del suelo y evapotranspiración en tres densidades de siembra de café (Coffea arabica L.) en la estación experimental Naranjal (Chinchiná, Caldas, Colombia)

Abstract

Abstract Coffee cultivation depends on water supplied by rain or irrigation, which, in turn, affect productivity and harvest distribution. Knowing the influence of plant spacing on the behavior of soil moisture and water consumption, is likely to determine a crop’s planting density, fertilization and planting times, all based on regional water availability. In this context, the study was conducted at Naranjal Experimental Station, municipality of Chinchiná (Caldas, Colombia) at 04° 58’ N, 75° 39’ W; 1,381 m a.s.l., aimed to describe moisture performance in a coffee plantation established on an Andisol, under three planting densities. This was done by estimating the evapotranspiration (ETo) and assessing crop evapotranspiration (ETc). Soil moisture was measured with a capacitance probe equipped with sensors spaced at 10, 20, 30, 40, 60 and 100 cm. Moisture content in the soil profile varied with planting density and from dry to humid periods. ETo and ETc were observed to be influenced by weather conditions, which determined higher values during the dry season and lower ones in the rainy season. Although planting density was found to affect hydraulic soil properties, sufficient water supply for the plants along both humid and dry seasons was stabilized by the water storage capacity that characterizes Andisols. The capacitance probe constitutes an effective tool for studying water performance in soils with coffee vocation in Colombia, especially when they are sensitive to the limitations imposed by water deficit resulting, in turn, from current or future climate variability.

Translated abstract

Resumen El café es un cultivo dependiente del agua disponible en el suelo, bien sea a través de la lluvia o del riego, ya que ésta tiene un marcado efecto en la productividad y la distribución de la cosecha. Conocer el efecto de la distancia entre plantas sobre el comportamiento de la humedad en el suelo y el consumo de agua, influye en las prácticas agronómicas del sistema productivo del café, entre ellas: la densidad de siembra, la fertilización, y las épocas de siembra. El estudio se realizó en la Estación Experimental Naranjal ubicada en Chinchiná (Caldas, Colombia) a 04° 58’ N, 75° 39’ O; 1,381 m de altitud y tuvo como objetivos conocer el comportamiento de la humedad en un Andisol sembrado con café en tres densidades de siembra, estimar la evapotranspiración de referencia (ETo) y evaluar la evapotranspiración del cultivo (ETc). La humedad del suelo se midió con una sonda de capacitancia de 100 cm con sensores espaciados cada 10 cm. La humedad en el perfil del suelo varió con la densidad de siembra y entre los periodos secos y húmedos considerados. La ETo y la ETc fueron influenciadas por las condiciones de clima, siendo mayores en la época seca y menores en la época de lluvias. La densidad de siembra afectó las propiedades hidráulicas del suelo. No obstante, por la capacidad de almacenar agua que caracteriza a los Andisoles, las plantas tuvieron agua disponible aún en las épocas secas. La sonda de capacitancia mostró ser un instrumento efectivo para el estudio del comportamiento del agua en los suelos de la región cafetera de Colombia, especialmente aquellos sensibles a las limitaciones ocasionadas por el déficit hídrico como producto de la variabilidad climática actual y futura.