Agrometeorología Fertirrigación Interpretación de análisis Plagas y enfermedades Análisis económico Documentación técnica Usuarios
Menu
   
 
  • Descripción y Bibliografía

 


 
Descripción y Bibliografía
Descripción y Bibliografía
 
  • Introducción
  • Evapotranspiración del cultivo (ETc)
  • Necesidades netas (Nn)
  • Necesidades totales (Nt)
  • Eficiencia de aplicación (Efa)
  • Intervalo entre riegos (i)
  • Dosis neta de riego (Dn)
  • Dosis práctica de riego (Dp)
  • Pluviometría de la instalación (Pl)
  • Tiempo de riego (tr)
  • Referencias bibliográficas.



  • Introducción.

     

    En las regiones áridas y semiáridas, el agua constituye el primer factor limitante del desarrollo agrícola y el ríego constituye sin duda la prática más imortante mediante la que se satisfacen las necesidades totales de agua de los cultivos, siendo su eficaz utilización exigencia obligada.

    Desde criterios técnicos y agronómicos, el apropiado manejo del agua debe estar en relación con el sistema de riego elegido. En el riego por goteo el ajuste de las cantidades de agua a aplicar, el tiempo de riego apropiado, mínimas pérdidas por drenaje, facilitación de labores culturales y otras de tipo medio-ambiental, constituyen las características más importantes que deben ser optimadas.



    Evapotranspiración del cultivo.

    La mayor parte el agua consumida por las plantas es evaporada a la atmósfera a partir de la superficie foliar en un proceso denominado transpiración y de la evaporación a partir del suelo del cultivo (E). Al proceso conjunto de transpiración y de evaporación a partir del suelo se le denomina evapotranspiración (ET).

    Cuando la evapotranspiración se produce sin ninguna restricción de agua en el suelo se conoce como "evapotranspiración máxima del cultivo" (ETc). La (ETc) corresponde con la cantidad de agua que debe ser aportada al suelo estacionalmente mediante lluvia y/o riego.

    Para determinarla se utiliza el método FAO(Doorembos y Pruit, 1977), en el que la (ETc) se calcula mediante la ecuación siguiente:

    ETc = ET0 * Kc

    siendo:

    • ETc = Evapotranspiración del cultivo en mm/día
    • ET0 = Evapotranspiración de referencia en mm/día
    • Kc  = Coeficiente de cultivo (adimensional)

    En cultivos arbóreos la evapotranspiración es a su vez función del porcentaje de la superficie de suelo sombreada por el árbol. Para su determinación se aplica un coeficiente corrector(Kr) cuyo valor depende del porcentaje de superficie sombreada. La ETc viene dada por la expresión:

    ETc = ETo * Kc * Kr

    • ETc = Evapotranspiración del cultivo en mm/día
    • ET0 = Evapotranspiración de referencia en mm/día
    • Kc  = Coeficiente de cultivo
    • Kr = Coeficiente de area sombreada

    Nota: Para la determinación de Kr el usuario deberá introducir el diámetro medio de los árboles de la plantación.



    Evapotranspiración de referencia(ET0)

    La ET0 , se define como la evapotranspiración de un cultivo de gramíneas de 8 - 10 cm de altura, suficientemente regado, bien abonado y en buen estado sanitario (Doorembos y Pruit, 1977).

    Su determinación se realiza a partir de datos climáticos, empleando fórmulas empíricas (Penman-FAOP; Penman-Montheith; Hargraves; Blaney-Criddle; Priestly-Taylor, Radiación, etc) calibradas localmente.

    Otro método de estimación, corrientemente utilizado es el del "evaporímetro de cubeta de clase A" desarrollado por Doorembos y Pruit (1977), en el que la ET0 viene dada por la ecuación siguiente:

    ET0 = Kp * E0

    • ET0 = Evapotranspiración de referencia en mm/día
    • Kp  = Coeficiente de tanque que depende de las condiciones de cobertura del suelo donde se ubica el tanque, velocidad del viento y humedad relativa
    • E0  = Evaporación; en tanque CLASE A. en mm/día

    Coeficentes de cultivo(Kc)

    Son coeficientes adimensionales que relacionan la evapotranspiración del cultivo con la evapotranspiración de referencia(ET0), y representa la evapotranspiración del cultivo en condiciones óptimas de crecimiento vegetativo y rendimiento. Los coeficientes de cultivo varían con el desarrollo vegetativo de la planta, clima y sistema de riego.




    Necesidades netas.

     

    Además de la ETc, la precipitación efectiva (Pe) debe ser tenida en cuenta en el cómputo de las necesidades del agua para el riego. La precipitación efectiva es aquella parte de lluvia que se almacena en el volumen de suelo a profundidad radicular y es consumida por la planta en proceso de evapotranspiración. Las necesidades netas vienen dadas por al expresión:

    Nn = ETc - (Pe + W)

    siendo:

    • Nn = Necesidades netas en mm/día.
    • ETc = Evapotranspiración del cultivo en mm/día.
    • Pe = Precipitación efectiva en mm/día.
    • W = Variación de la humedad en el suelo en mm.

    En las zonas de climatología árida y semiárida y riego por goteo, Pe y W se consideran nulos coincidiendo las necesidades netas con la evapotranspiración del cultivo.



    Necesidades totales.

     

    Además de las necesidades consuntivas, hay otras cantidades adicionales de agua que son necesarias para compensar las pérdidas producidas por las condiciones en que se desarrolla el cultivo. Estas pérdidas se producen por:

    • Percolación en profundidad fuera de la rizosfera.
    • Uniformidad de reparto ddel agua en la parcela de riego.
    • Requerimientos de lavado de sales en condiciones de utilizar aguas salinas

    Todas las pérdidas de agua se cuantifican en un término denominado eficiencia de aplicación (EFa). Las necesidades totales de riego vienen dadas por la relación

    siendo:

    • Nt = Necesidades totales de agua en mm/día.
    • Nn = Necesidades netas de agua en mm/día.
    • Efa = Eficiencia de aplicación en tanto por uno.




    Eficiencia de aplicación.

    La eficiencia de aplicación (Efa) se define como la relación entre el volumen de agua almacenado a profundidad radicular (utilizable por el cultivo) y el volumen total que llega a la parcela. En los riegos localizados de alta frecuencia, las pérdidas producidas por transporte dentro de la parcela son nulas, siendo las pérdidas producidas debidas a la percolación no controlable fuera del alcance radicular, a la falta de uniformidad de descarga de los emisores en la superficie de riego y a las producidas por la salinidad del agua de riego.

    De acuerdo con el concepto de eficiencia, las pérdidas por percolación dan lugar a una eficiencia que denominaremos eficiencia de percolación (EfP), las producidas por falta de uniformidad de reparto de caudal en la parcela de riego eficiencia de uniformidad (EfU) y las producidas por necesidad de lixiviación de sales a la eficiencia por salinidad del agua (EfS).




    Eficiencia de uniformidad.

     

    La falta de uniformidad de aplicación es debida a la diferencia de descarga en los emisores situados en puntos extremos de la subunidad de riego. Para compensar dichas diferencias , se deben aportar cantidades adicionales de agua de forma que todas las plantas reciban como mínimo la dosis neta de riego. La eficiencia por uniformidad de riego coincide con el coeficiente de uniformidad de la instalación (CU), al que se le asigna valor mínimo de 0.9, de donde:

    EfU = 0,9




    Eficiencia de percolación.

    La estimación de las pérdidas de agua por percolación no controlables fuera del alcance radicular, se realiza mayorizando las necesidades consuntivas del cultivo (ETc) mediante factores distintos según tipo de suelo, siendo las cantidades de agua totales a aportar:

    Ntp = Nn * f

    siendo:

    • Ntp= Necesidades totales en mm/día.
    • Nn= Necesidades netas en mm/día.
    • f   = Factor de mayorización según tipo de suelo (Hoare et al, 1974)

    Aplicando el concepto de eficiencia a las pérdidas por percolación, se tiene que:

    La siguiente tabla, presenta los valores de f y de EfP para distintos tipos de suelo, para riegos localizados.

    Textura del suelo

    f *

    EfP =1/f

    Muy arenosa

    1,15

    0,87

    Arenosa

    1,10

    0,90

    Franca

    1,05

    0,95

    Arcillosa

    1

    1,00

    * Hoare et al, 1974.




    Eficiencia por salinidad del agua de riego.

    Cuando se utilizan aguas salinas, se deben aportar cantidades adicionales de agua para lixiviar (desplazar fuera de la zona radicular) las sales que pudieran acumularse en el bulbo húmedo por efecto de la evapotranspiración de las plantas. La lixiviación de sales es práctica obligada en el control de la salinidad del medio de cultivo a nivel radicular.

    Para conocer las cantidades de agua necesarias de lixiviación, partimos de que la salinidad del agua de riego actúa como único factor de influencia en la eficiencia de aplicación. De esta forma:

    NtS = Nn + Rs

    Rs = NtS . RL

    NtS = Nn + NtS . RL

    Nn = NtS (1-RL)

    de donde:

    Aplicando el concepto de eficiencia a la expresión anterior:

    de donde : Efs = 1- RL

    siendo:

    NtS = Necesidades totales de agua en condiciones de riego con aguas salinas en mm/día
    Nn = Necesidades netas máximas del cultivo en mm/día
    Rs = Cantidad adicional de agua para lavado de sales
    EfS = Eficiencia por salinidad del agua de riego.
    RL = Mínimo requerimiento de lavado para controlar las sales en la zona circular

    En ausencia de datos experimentales, el requerimiento de lavado en el riego localizado de alta frecuencia se determina mediante la siguiente fórmula:

    siendo:

    CEar = Conductividad eléctrica del agua de riego
    CEes = Conductividad eléctrica del extracto de saturación del suelo para un descenso de la producción de un 100 %

    Para la aplicación de EfS, se tiene que tener en cuenta Efp, dado que los procesos de percolación de agua en el suelo que generan ambas eficiencias no se producen conjuntamente en el proceso del riego, actuando solo la eficiencia que provoca mayor pérdida de agua. En este sentido hay que distinguir:

    1. Cuando EfP < EfS, la cantidad de agua perdida por percolación es mayor que la necesaria para lixiviar sales, por lo que en este caso solo interviene EfP, siendo:

    Efa = EfU . Efp

    de donde:

    1. Cuando EfP > EfS, la cantidad de agua necesaria para lixiviación de sales, es mayor que las de percolación no controlables. En este caso se debe de aplicar EfS. La eficiencia de aplicación viene dadas por:

    Efa = EfU . EfS

    deduciéndose que:




    Intervalo entre riegos.

    En el riego por goteo, el volumen de agua almacenada en los bulbos humedecidos por los emisores, se reduce en gran medida respecto a sistemas de riego superficial y aspersión que humedecen toda la superficie del suelo, en los que el agua aportada en cada riego se almacena en el suelo a profundidad radicular. A su vez, la dosis de riego aportado al mantenimiento de bajas y continuas tensiones mátricas del agua en el suelo, exigen que las aplicaciones de agua se realicen con alta frecuencia (bajo intervalo entre riegos).

    El intervalo entre riegos es función de la capacidad de retención de agua del suelo, de la ETc del cultivo y de la calidad del agua de riego. Los intervalos medios entre riegos a considerar serán:

     C. ÁrbolesC. Herbáceos
    - Suelos franco arcillosos 1 - 2 días1 día
    - Suelos francos 1 - 1/2 día (1 - 2 riegos por día) 1 - 1/2 día (1 - 2 riegos por día)
    - Suelos franco-arenosos 1/2 - 1/5 ( 2 - 5 riegos por día) 1/2 - 1/5 ( 2 - 5 riegos por día)

    En condiciones de aguas salinas conviene utilizar el intervalo menor.





    Dosis neta de riego.

     

    La dosis neta de riego se define como el volumen de agua a aportar en cada riego para restituir al suelo las necesidades netas de agua por el cultivo en el intervalo entre riegos.

    Dn = Nn * i

    siendo:

    • Dn = Dosis neta del riego en mm/día
    • i  = Intervalos de riego en días



    Dosis práctica de riego.

     

    La dosis práctica de riego se define como el volumen de agua a aportar en cada riego para restituir al suelo las necesidades totales de agua en el intervalo entre riegos, siendo:

    Dp = Nt * i = Nn/ Efa * i = Dn/ Efa

    siendo:

    • Dp  = Dosis práctica de riego en mm
    • Nt  = Necesidades totales de agua en mm/día
    • i   = Intervalo de riego en días
    • Nn  = Necesidades netas de agua en mm/día
    • Dn  = Dosis neta de riego en mm/día
    • Efa  = Eficiencia de aplicación




    Pluviometría de la instalación.

     

    La pluviometría representa la descarga horaria de la instalación por unidad de superficie. Depende del marco de instalación de ramales de riego y de goteros respectivamente. Viene dada por la expresión:

    siendo:

    qa = descarga nominal del emisor
    d1 = distancia entre emisores en la línea de riego
    d2 = distancia entre ramales de riego

    Cuando el número de ramales de riego por línea o fila de plantas es mayor de uno (dos generalmente), la distancia entre ramales se determina dividiendo la distancia entre líneas o filas de plantas por el número de ramales.





    Tiempo de riego.

    Es el tiempo necesario para aportar la dosis práctica de riego, siendo:

    siendo:

    Dp = dosis práctica de riego
    Pl = pluviometría de la instalación
    tr = tiempo de riego en horas
    d1 = distancia entre emisores en el ramal de riego en m.
    d2 = distancia entre ramales de riego en m.
    qa = caudal nominal de descarga del emisor en l/h



    Referencias bibliográficas.

    AYERS R., WESCOT D. 1987. La calidad del agua en la Agricultura. Estudio Riego y Drenaje nº 29. ROMA.

    AYERS R.S., WESCOT D.W. 1976. La calidad del agua en la agricultura. Estudio FAO riego y drenaje nº 29. Roma.

    COSENTINO S., MAUROMICALE G. 1990. Transpiration and plant water status of globe artichoke (Cinara scolymus l.) grown from seed and from vegetative organs with two water regimes. Acta Horticulturae, 278 : 261 - 270.

    DOOREMBOS J., PRUITT W.O 1974. Las necesidades de agua de los cultivos. Estudio FAO Riego y Drenaje nº 24. ROMA.

    DOORENBOS J., PRUITT W.O. 1990. Las necesidades de agua de los cultivos. Estudio FAO Riego y Drenaje nº 24. Roma.

    HANSON E.G., PATTERSON T.C. 1974. Vegetable production and water-use efficiencies as influenced by drip, sprinkler, subsurface, and furrow irrigation methods. Int. Drip. Irrigation Congress. p. 97 - 102. Proc. 2nd San Diego Calif.

    HOARE E.R., GARZOLI K.V., BLACKWELL J. 1974. Plant water requirements as related to trickle irrigation. Second Int. Drip Irrig. Congress. San Diego. California.

    KELLER J., KARMELI D. 1974. Trickle Irrigation Desing Rain Bird,. Glendora. California.

    MERDINA SANJUAN. 1985. Riego por goteo. Mundi-Prensa. 216 pp.

    PELLICER C., RINCÓN L. 1995. Estimación de las necesidades hídricas del tomate en los riegos localizados de alta frecuencia. Agrícola Vergel (5) 37-43.

    PIZARRO F. 1987. Riegos localizados de alta frecuencia. Mundi-Prensa. 416 pp.

    RINCÓN L. 1986. Equipamiento bá