Consumo de agua por la palma de aceite y efectos del riego sobre

Consumo de agua por la palma de aceite
y efectos del riego
sobre la producción de racimos,
una revisión de literatura
Water comsumption by the oil palm
and effects of the irrigation on bunch production:
A rewiew of literature
Julián Mejía 0.*
*Ing. Agrícola. Investigador Auxiliar. Cenipalma, Apartado Aéreo 252171. Santafé de Bogotá, D.C., Colombia.
PALMAS
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Vol. 21 N o . 1 . 2000
Julián Mejía O.
INTRODUCCIÓN
En la mayoría de las regiones donde se cultiva
la palma de aceite (Elaeis guineensis Jacq.) se
presentan temporadas secas en ciertas épocas
del a ñ o , las cuales p u e d e n d u r a r de 3 a 8
meses, d e p e n d i e n d o d e las c o n d i c i o n e s
climáticas. En estas épocas, la e v a p o t r a n s piración es mayor que la precipitación recibida
en la superficie del suelo, por lo cual se produce
una sequía que a f e c t a el c r e c i m i e n t o y la
producción de racimos. Diversos esfuerzos se
Kan hecho p a r a c u a n t i f i c a r los efectos del
d é f i c i t de a g u a sobre el c r e c i m i e n t o y
p r o d u c c i ó n en p a l m a de aceite y p a r a
d e t e r m i n a r los efectos del r i e g o a p l i c a d o
durante los meses de reducida p r e c i p i t a c i ó n ,
para mantener o incrementar la producción de
racimos. Algunos trabajos realizados en países
con diferentes estaciones climáticas permiten
deducir, entre otros aspectos, la alta
d e p e n d e n c i a de la p a l m a de aceite de las
c o n d i c i o n e s m e t e o r o l ó g i c a s p a r a q u e se
p r o d u z c a la e v a p o t r a n s p i r a c i ó n y, por
consiguiente, para incrementar o disminuir la
capacidad productiva.
De o t r a p a r t e , se
observa una elevada producción potencial de
la p a l m a de aceite c u a n d o se le d a n
condiciones adecuadas de fertilización y riego.
En esta revisión de l i t e r a t u r a se hace una
descripción general de algunas investigaciones,
m o s t r a n d o las v e n t a j a s del r i e g o e n
c o m p a r a c i ó n con á r e a s no r e g a d a s , y se
presentan estimaciones del consumo de agua
por la p l a n t a c u a n d o se tienen c o n d i c i o n e s
h í d r i c a s l i m i t a n t e s y b a j o un s u m i n i s t r o
adecuado de a g u a .
de a g u a en el cultivo de la p a l m a de aceite
(Lubis et a l . 1 9 9 3 ; C o r l e y y Hong 1 9 8 1 ) ; el
efecto en el crecimiento vegetativo se manifiesta
en la a p a r i c i ó n de flechas (hojas jóvenes sin
a b r i r completamente), sequedad y quebrazón
de hojas viejas. La altura del estípite se puede
d i s m i n u i r en un 9 a 15%, p r i n c i p a l m e n t e en
palmas adultas (Foong 1 9 9 9 ) . En suelos que
presentan agrietamiento, al secarse se producen
daños a las raíces superficiales e incluso la
muerte (Lubis et a l . 1 9 9 3 ) .
Efecto sobre la fisiología
El efecto del déficit de agua sobre la fisiología
de la palma de aceite está bien documentado.
Los estomas se c i e r r a n p a r a r e d u c i r la
transpiración si se pierde agua excesivamente
de la hoja o si hay un déficit de agua en la
zona de raíces; el cierre de los estomas impide
la absorción de CO 2 , por lo que se ve afectada
la fotosíntesis. Las temperaturas muy altas, así
como las r a d i a c i o n e s solares b a j a s , pueden
ocasionar el cierre de estomas aún h a b i e n d o
buenas condiciones de humedad en el suelo.
En c o n d i c i o n e s h í d r i c a s no l i m i t a n t e s , se
considera que a mayor radiación solar aumenta
la c o n d u c t a n c i a en los estomas (Van Bavel,
Sceiz y Long, c i t a d o s por M a r t í n de Santa
O l a l l a y De Juan Valero 1 9 9 3 ) . Las palmas
que c i e r r a n sus estomas por un lapso de 40
días al año, p o d r í a n reducir su producción en
un 10% (Corley 1 9 7 3 , citado por Villalobos et
al).
Efectos de déficit de agua sobre
el crecimiento vegetativo y la
fisiología en la palma de aceite
Efectos sobre el c r e c i m i e n t o v e g e t a t i v o
Los efectos de la sequía se presentan hasta dos
años después de haberse presentado el estrés
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PALMAS
La sequía estimula la f o r m a c i ó n de flores
masculinas e inhibe la formación de femeninas.
El a b o r t o de flores femeninas ocurre
principalmente en palmas jóvenes (3 a 5 años),
mientras que en palmas adultas este efecto es
menos s e v e r o .
Las f l o r e s f e m e n i n a s que
justamente han pasado la antesis, no l o g r a n
desarrollarse, se secan y mueren (Lubis et a l .
1993). Se forman frutos pequeños y livianos,
que se caen uno o dos meses antes de su
desprendimiento normal, reduciendo el
Consumo de agua por la palma de aceite y efectos del riego
contenido de aceite en un 17 a 18% (Ochs y
Liacopolus 1983, citados por Lubis et al. 1 993).
Se r e d u c e el c o n t e n i d o de a c e i t e en el
m e s o c a r p i o e n los r a c i m o s m a d u r a d o s
n o r m a l m e n t e , y en otros casos se i m p i d e la
completa m a d u r a c i ó n del r a c i m o , secándose
numerosos frutos, lo cual puede reducir la tasa
de e x t r a c c i ó n hasta en un 4 0 % p o r v a r i a s
semanas (Udaya 1 9 9 7 ) .
racimos y otro un tanto menor en el peso de
éstos (Ochs y Daniel 1 9 7 6 , citados por Corley
y Hong 1 9 8 1 ) . También se reduce, en alguna
Forma, la fluctuación de la p r o d u c c i ó n ,
incrementando el número de racimos durante
el p e r i o d o de s e q u í a y r e d u c i é n d o l o en
las épocas pico (Corley y Hong 1 9 8 1 ) .
En la Tabla 1 se presentan los efectos del riego
sobre el n ú m e r o y peso de los r a c i m o s en
algunos experimentos.
La ocurrencia de déficits de
humedad
de
variada
intensidad implica import a n t e s r e d u c c i o n e s en la
producción y variaciones en
el tiempo de los meses pico
de cosecha, entre otros. Las
reducciones pueden ser del
o r d e n del
10 al 4 0 % ,
d e p e n d i e n d o del g r a d o de
estrés.
Efectos f a v o r a b l e s del r i e g o
en el cultivo de la p a l m a de
aceite
Dadas las consecuencias del déficit de a g u a
en el sistema suelo-planta-atmósfera, cuando
éste se da se hace necesario el r i e g o como
complemento a la p r e c i p i t a c i ó n . Las ventajas
del riego en el cultivo de la p a l m a han sido
cuantificadas bajo diferentes esquemas, siendo
el más común la c o m p a r a c i ó n del crecimiento
y la p r o d u c c i ó n en p a l m a s con o sin r i e g o ,
p e r o p o c o s e s f u e r z o s se h a n h e c h o p o r
c u a n t i f i c a r sistemáticamente y en diferentes
edades y condiciones el consumo de agua por
la palma, con fines de definir con más exactitud
las c a n t i d a d e s de a g u a que se deben suplir
por medio del riego.
La respuesta de la palma de aceite al riego en
climas secos p u e d e ser c o n s i d e r a b l e .
Los
p r i n c i p a l e s b e n e f i c i o s d e l r i e g o son e l
incremento en la v e l o c i d a d de producción de
hojas, reducción en la tasa de a b o r t o s , mejor
relación de sexos, entre otros, lo cual resulta
en un incremento importante en el número de
O t r o s t r a b a j o s i n d i c a n efectos positivos del
riego sobre el incremento del número y peso
de l o s racimos; sin e m b a r g o , los efectos del
r i e g o parecen ser mayores en el número de
r a c i m o s , lo cual c o n c u e r d a con el d e s a r r o l l o
de inflorescencias, la d i s m i n u c i ó n en la tasa
de abortos y la mejor relación de sexos (Corlev
y Hong 1 9 8 1 ; Kee y Chew 1 9 9 1 ; Mite et a l .
1998).
También se han e n c o n t r a d o beneficios en la
c o n f o r m a c i ó n del r a c i m o y la f o r m a c i ó n de
aceite. C o r l e y y H o n g ( 1 9 8 1 ) , en M a l a s i a ,
suministrando una l á m i n a a p r o x i m a d a de 13
m m d e a g u a c a d a tres d í a s d u r a n t e l a
t e m p o r a d a seca, o b t u v i e r o n incrementos del
3% en la relación aceite/racimo. Foong (1 999),
en un extenso estudio lisimétrico en M a l a s i a ,
obtuvo un rendimiento promedio anual de aceite
en mesocarpio de 6 3 , 5 k g / p a l m a para la
p a l m a sin d é f i c i t de h u m e d a d , c o n t r a 4 8 , 1
k g / p a l m a en las p a l m a s no r e g a d a s , y el
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porcentaje de a l m e n d r a / r a c i m o se incrementó
e n u n 2 9 , 9 % p a r a l a p a l m a con r i e g o .
Por lo tanto se esperan efectos benéficos del
riego sobre la producción de racimos, como
resultado del mejoramiento de las condiciones
f i s i o l ó g i c a s , de c r e c i m i e n t o v e g e t a t i v o y de
formación del racimo, como se mostró anterior-
mente. En la Tabla 2 se presentan los resultados
obtenidos en algunos experimentos que
muestran incrementos en la p r o d u c c i ó n de
racimos de fruta fresca (RFF).
La respuesta de la producción al riego parece
e s t a r muy l i g a d a a los d é f i c i t s h í d r i c o s
presentados en cada l o c a l i d a d . Evidencia de
esto son los resultados observados en Africa
Tabla 2. Efectos del riego sobre la producción de RFF en algunos experimentos
*
Citado por Lim 1988.
** Intencionado para mantenerse con humedad óptima (capacidad de campo).
*** No se tiene descripción del experimento.
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Consumo de agua por la palma de aceite y efectos del riego
O c c i d e n t a l (República de Benin y Costa de
M a r f i l ) , con i n c r e m e n t o s e n p r o d u c c i ó n
superiores al 100%, los cuales fueron obtenidos
en zonas donde predominan condiciones
mucho más secas que en las demás regiones.
En Costa de M a r f i l se tienen seis meses secos
durante el a ñ o , una p r e c i p i t a c i ó n p r o m e d i o
de 1.41 5 mm (Dufrene et a l . 1 9 9 2 ) , mientras
que en la República de Benin se tienen en
promedio tres meses secos que representan un
déficit entre 5 0 0 y 6 0 0 m m / a ñ o .
En Malasia Occidental, donde se desarrollaron
la m a y o r í a de los a n t e r i o r e s t r a b a j o s , se
presentan déficits de agua durante 3 a 5 meses
y se reciben anualmente entre 1 . 8 0 0 y 3 . 0 0 0
mm de agua lluvia. Al utilizar distintos métodos
de riego e incluir en algunos casos diferentes
t r a t a m i e n t o s de f e r t i l i z a c i ó n , se o b t u v o un
incremento cercano al 11,3% en la producción,
que correspondió a 2,6 t / h a / a ñ o , excluyendo
los resultados obtenidos por Foong ( 1 9 9 9 ) ,
por las condiciones muy especiales en las que
fueron obtenidos.
El r i e g o , y en g e n e r a l u n a a d e c u a d a
alimentación hídrica en el cultivo de la palma
de aceite, tienen otros efectos favorables, los
cuales se expresan en una r e d u c c i ó n de los
requerimientos de fertilizantes, mejor
aprovechamiento de éstos y mayor resistencia
a las enfermedades.
Ensayos con r i e g o por goteo c a u s a r o n una
mayor a b s o r c i ó n de potasio (K) por la palma
(Taffin y Daniel 1 9 7 6 , citados por Lim 1 9 9 6 ) ;
(Kee y C h e w
1 9 9 1 ) c o n c l u y e r o n que en
a u s e n c i a de r i e g o se r e q u e r í a n m a y o r e s
cantidades de fertilizante para alcanzar
rendimientos similares a los de palmas regadas.
El r i e g o i n c r e m e n t ó s i g n i f i c a t i v a m e n t e el
número de racimos, y ¡unto con la fertilización
se i n c r e m e n t ó t a m b i é n el peso de éstos.
Mite et a l . ( 1 9 9 8 ) , en la zona de Quevedo en
Ecuador, r e g i s t r a r o n una r e d u c c i ó n d e l a
incidencia de la e n f e r m e d a d c o n o c i d a como
" a m a r i l l a m i e n t o " del 2 9 % al 13% en palmas
con riego y b a j o una f e r t i l i z a c i ó n c o m p l e t a .
Consumo de agua por la palma de aceite
La e v a p o t r a n s p i r a c i ó n o consumo d i a r i o de
a g u a por la p l a n t a , equivale al a g u a que se
p i e r d e por e v a p o r a c i ó n directa desde la
superficie del suelo más el agua que se pierde
por transpiración a través del tejido foliar. La
e v a p o t r a n s p i r a c i ó n se afecta por factores de
clima, suelo, vegetación y prácticas culturales.
Determinar la evapotranspiración es de utilidad
p a r a el planeamiento y diseño de los almacenamientos de a g u a y de sistemas de r i e g o ,
predicción de la frecuencia y severidad de l a s
sequías, estimar los requerimientos de a g u a
del cultivo y efectuar la programación de riegos.
Bajo ciertas condiciones atmosféricas de buena
r a d i a c i ó n y contenidos altos de humedad en
el suelo, las plantas pueden t r a n s p i r a r a su
máxima c a p a c i d a d , y bajo estas circunstancias
la e v a p o t r a n s p i r a c i ó n se denomina potencial
(ETP); en condiciones normales de c a m p o , la
h u m e d a d en el suelo es v a r i a b l e y las
condiciones atmosféricas fluctúan, en este caso,
las plantas transpiran a una tasa inferior a la
potencial, conocida como evapotranspiración
real o actual (ETa).
Mediciones de e v a p o t r a n s p i r a c i ó n en cultivos
de p a l m a , manteniendo las reservas hídricas
del suelo en su mayor disponibilidad (capacidad
de c a m p o ) y una a b u n d a n t e f e r t i l i z a c i ó n ,
permiten interpretar los valores obtenidos como
de ETP; de otra parte, las mediciones efectuadas en condiciones normales, con déficits de
h u m e d a d en el s u e l o , c o r r e s p o n d e n a
mediciones de evapotranspiración real.
En la Tabla 3 se i n d i c a n los valores de ETP y
ETa encontrados en diferentes localidades para
la palma de aceite.
Los resultados indican diferencias importantes,
d e b i d o p r i n c i p a l m e n t e a las
condiciones
climáticas de cada zona y a los métodos de
medición o estimación de la ET. Foong (1991 )
concluyó, a partir de mediciones en un lisímetro,
que la ETP de la palma de aceite dependía más
de la demanda atmosférica y menos del cultivo
en sí, lo cual explicó las pequeñas diferencias
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Tabla 3.
Valores de evapotranspiración medidos y estimados en palma de aceite
d i f e r e n c i a de u n a , y se
e f e c t u a r o n e s t i m a c i o n e s de
evapotranspiración po-tencial
(ETP).
A pesar de que las condiciones
climáticas en Costa de M a r f i l
son más secas, los valores obtenidos fueron alterados por
la pérdida de agua lluvia por
escorrentía y percolación
p r o f u n d a , no obstante de enc o n t r a r s e en un á r e a p l a n a
(Rey et al. 1998). En el método de balance hídrico del suelo
p a r a conocer los valores de
ET, los términos e s c o r r e n t í a ,
d r e n a j e y ascenso c a p i l a r
son d i f í c i l e s de d e t e r m i n a r ,
por lo que generalmente son
despreciados.
De los valores de evapotransp i r a c i ó n p o t e n c i a l (ETP)
o b t e n i d o s en M a l a s i a y
N i g e r i a se c o n c l u y e que en
* Citado por Foong (1999)
condiciones favorables de
** El drenaje y la escorrentia superficial no permitieron calcular la ETa
humedad en el suelo y fertiliz a c i ó n , y sin restricciones al
desarrollo del cultivo, la palma
en los v a l o r e s de ETP en p a l m a j o v e n y a d u l t a
de aceite tiene gran potencial de transpiración
c o n t r a las m a y o r e s d i f e r e n c i a s e n t r e r e g i o n e s .
a través de sus estomas.
Con datos obtenidos en el mismo lisímetro,
F o o n g ( 1 9 9 9 ) e n c o n t r ó v a l o r e s d e ETP e n
v e r a n o e n t r e 8 , 0 y 8 , 5 m m / d í a ; sin e m b a r g o ,
durante la influencia del Fenómeno del N i ñ o
( m a r z o - a b r i l de 1 9 9 8 ) , con vientos extremad a m e n t e c a l i e n t e s y c l i m a s e c o , la ETP a l c a n z ó
v a l o r e s d e 1 0 , 0 m m / d í a . Estos v a l o r e s e s t á n
lejos d e 2 3 - 3 0 m m / d í a , c o n u n p r o m e d i o d e
8 . 9 m m / d í a p a r a p a l m a s a d u l t a s e n e l sur d e
N i g e r i a , d o n d e l a s e q u í a s e v e r a i n d u j o estos
altos valores.
Las m e d i c i o n e s d e e v a p o t r a n s p i r a c i ó n
r e a l i z a d a s p o r Rey et a l . ( 1 9 8 8 ) , Isenmila
( 1 9 9 1 ) y Dufrene et a l . ( 1 9 9 2 ) constituyen
mediciones de ET en áreas no regadas, donde
la humedad del suelo depende principalmente
de la p r e c i p i t a c i ó n y se presentan déficits de
h u m e d a d e n las t e m p o r a d a s s e c a s ; a l
compararse con los valores de ETP obtenidos
en áreas con riego, se deduce que el efecto del
riego sobre la evapotranspiración es importante.
Los v a l o r e s d e e v a p o t r a n s p i r a c i ó n r e a l p a r a
p a l m a s a d u l t a s o b t e n i d o s en Costa de M a r f i l
p o r Rey e t a l . ( 1 9 8 8 ) y D u f r e n e e t a l . ( 1 9 9 2 )
c o r r e s p o n d e n a t r a b a j o s efectuados en una
misma área e x p e r i m e n t a l , con la diferencia de
que en el s e g u n d o caso se i n c l u y e r o n
m e d i c i o n e s de ET de tres t e m p o r a d a s secas a
Para una c o n d i c i ó n no l i m i t a n t e de a g u a , la
evapotranspiración depende en gran parte de
las c o n d i c i o n e s m e t e o r o l ó g i c a s .
La m a y o r í a
d e las i n v e s t i g a c i o n e s a c e r c a d e l f e n ó m e n o d e
la evapotranspiración indican que la radiación
neta (diferencia entre la r a d i a c i ó n solar g l o b a l
q u e l l e g a a la s u p e r f i c i e y la r e f l e j a d a p o r ésta)
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PALMAS
Consumo de agua por la palma de aceite y efectos del riego
es de a l g u n a m a n e r a el m o t o r de los
intercambios energéticos, puesto que representa
la energía disponible a nivel de las superficies
de la hoja y del suelo (Martín de Santa O l a l l a
y De Juan Valero 1 9 9 3 ) .
Para el caso de la palma de a c e i t e , Foong
(1991), en Malasia, encontró mayor
c o r r e l a c i ó n con la r a d i a c i ó n solar, seguida
p o r la t e m p e r a t u r a m á x i m a ; la l l u v i a y la
t e m p e r a t u r a mínima no se c o r r e l a c i o n a r o n
significativamente con la ET.
Producción potencial de la palma de aceite y
su relación con el riego
C o m o con c u a l q u i e r p l a n t a , l a m á x i m a
producción de materia seca por la p a l m a de
aceite se obtiene en un ambiente d a d o cuando
su e v a p o t r a n s p i r a c i ó n real (ETa) es la misma
que la e v a p o t r a n s p i r a c i ó n p o t e n c i a l (ETP)
durante el mayor tiempo p o s i b l e ; c u a l q u i e r
d i f e r e n c i a entre el suministro y la d e m a n d a
p r o d u c e una r e d u c c i ó n e n l a a c t i v i d a d
otosintética y consecuentemente una caída de
a producción.
Existen relaciones generalmente lineales que
l i g a n la m a t e r i a seca t o t a l p r o d u c i d a al
m o m e n t o d e l a r e c o l e c c i ó n ( G ) , con l a
evapotranspiración relativa (ETa/ETP) de una
especie dada. Estas relaciones son de la forma:
limitantes, todo aumento o mantenimiento del
r e n d i m i e n t o puede l o g r a r s e a u m e n t a n d o el
n u m e r a d o r ETa p o r m e d i o d e l r i e g o o
disminuyendo el denominador ETP, por ejemplo,
mediante el uso de corta vientos o protegiendo
el suelo con c o b e r t u r a s vegetales de poca
t r a n s p i r a c i ó n ( M a r t í n de Santa O l a l l a y de
Juan Valero 1 9 9 3 ) .
Las relaciones, como la anterior, indican una
producción p o t e n c i a l , la cual es dependiente
de las c a r a c t e r í s t i c a s de la especie, de los
f a c t o r e s de p r o d u c c i ó n y de la d e m a n d a
climática.
Otras ecuaciones relacionan el déficit de agua
(WD) con la producción (Y). Para el caso de
la p a l m a de a c e i t e se h a n e s t a b l e c i d o
relaciones lineales como la siguiente (Coliman
1 9 9 2 , citado por Corley 1 9 9 6 ) .
Y = 22,12 - 0 , 0 2 1 3 WD
(2)
La ecuación 2 indica una producción máxima
de 22,1 2 t o n / h a sin déficit de a g u a , un valor
muy bajo que pudo estar influenciado por las
condiciones del material de estudio. Para un
material con una producción potencial de 30
t o n / h a l a e c u a c i ó n sería: ( C o r l e y , 1 9 9 6 ) .
Y = 30
- 0 , 0 2 2 8 WD
(3)
(1)
El coeficiente de regresión " a " d e p e n d e del
potencial de producción del material vegetal
y del medio p e d o c l i m á t i c o , no p u d i e n d o ser
generalizado ni a todos los cultivos ni a todas
las situaciones. El término " b " corresponde a
la m a t e r i a seca p r o d u c i d a c u a n d o la ET se
anula, dicho valor puede ser positivo, negativo
o cero.
Cuando las condiciones están cerca del óptimo
(ETa/ETP = 1), la p r o d u c c i ó n es G = a b.
C u a n d o las d i s p o n i b i l i d a d e s h í d r i c a s son
Relaciones como la a n t e r i o r c u a n t i f i c a n los
efectos del déficit de agua sobre la producción.
Corley ( 1 9 9 6 ) , luego del estudio de 14
experimentos con riego, concluyó que a mayor
déficit de a g u a , la respuesta al riego es mayor,
como era de esperarse.
Para el caso del estudio lisimétrico en Malasia,
en el c u a l se ha h e c h o s e q u i m i e n t o al
c r e c i m i e n t o de una p a l m a de aceite en
condiciones de p r o d u c c i ó n potencial por 23
años, los resultados indican producciones en
el primer año de cosecha de 22,61 t / h a , 4 4 , 9 2
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p a r a el tercer a ñ o y un máximo de 5 3 , 9 0 en
e d a d a d u l t a , con 1 2 , 8 t de a c e i t e / h a / a ñ o .
Sin e m b a r g o , estos niveles de p r o d u c c i ó n no
se pueden sostener por estrés f i s i o l ó g i c o . El
pico de producción real en un cultivo comercial
debería estar entre 40 - 45 t / h a / a ñ o , si a la
p a l m a se le d a n el a g u a y los f e r t i l i z a n t e s
adecuados (Foong 1 9 9 1 ) .
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PA L M A S
Indian O i l