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  • 7/27/2019 Metodo Por Goteo

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    Alirio Edmundo Mendoza

    entro National de TecnologiaAgropecuarlo y Fceedal-Enrique MYCIlel CO dova"

    Ministerio de Agriculturay Ganaderia (MAG)

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    PRESENTACIN

    El riego por goteo es una tecnologa til, adaptable y que al ser bien aplicada, es sinnimo demejores rendimientos para nuestras parcelas. El presente documento, fruto de la experiencia

    desarrollada a lo largo de ms de dos dcadas de trabajo en el rea y de la dedicacin al estudiode esta tecnologa, pretende constituirse en una gua metodolgica, la cual permitir a losprofesionales del agro, conocer desde la importancia y comportamiento del agua bajo el punto devista del riego por goteo, hasta la instalacin y evaluacin adecuada de los sistemas.

    Los conocimientos planteados en este libro permitirn al mismo tiempo, ofrecer a la poblacinproductora del pas, en especial a aquella que cuenta con recursos limitados de suelo y agua, unanueva alternativa para hacer ms productivas sus tierras, sin que sta entre en conflicto con eladecuado uso del recurso hdrico o el cuido del medio ambiente.

    Hablar de riego por goteo es hablar de una tecnologa rentable, con la capacidad de hacer

    producir hortalizas y frutales en casi cualquier superficie cultivable, y que al ser introducida enotros cultivos eleva la productividad de los mismos.

    El riego por goteo representa una herramienta sustentable capaz de potenciar la diversificacin delas fincas, reducir el consumo de agua y ayudar a garantizar la seguridad alimentaria y nutricionalde nuestro pas.

    No tengo la menor duda que extender el uso de este mtodo de riego es parte de la solucin quepermitir mejorar los niveles de produccin y productividad, as como generar mejoresoportunidades de empleo en el medio rural, mediante la diversificacin de la tierra y el usoadecuado del recurso hdrico.

    Riego por goteo es por ahora un documento que est al alcance de las familias productoras, delos profesionales del agro, institutos de investigacin y poblacin en general, con la fe puesta enque abonar a la adecuada difusin de esta tecnologa, que es tan necesaria en nuestro pas.

    Ing. Alirio Edmundo Mendoza MartnezAutor

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    NDICE GENERAL

    Pag.

    I LA IMPORTANCIA DEL RIEGO PARA LA PRODUCCIN 1

    II EL AGUA EN EL SUELO 2

    GENERALIDADES 2COMPOSICIN DEL SUELO 2RELACIN ENTRE EL AGUA Y EL SUELO 2DIFERENTES CLASES DE AGUA EN EL SUELO 2MEDICIN DE LA HUMEDAD DEL SUELO 4LMINA DE AGUA 7INFILTRACIN DE AGUA EN EL SUELO 7

    III EL AGUA DISPONIBLE PARA EL RIEGO 9

    GENERALIDADES 9CANTIDAD DE AGUA DISPONIBLE PARA RIEGO 9CALIDAD DEL AGUA PARA RIEGO 9OBSTRUCCIONES EN RIEGO LOCALIZADO 13ANLISIS DEL AGUA 14

    IV NECESIDADES DE AGUA DE LOS CULTIVOS 16

    GENERALIDADES 16EVAPOTRANSPIRACIN POTENCIAL (ETP) 17EVAPOTRANSPIRACIN DEL CULTIVO DE REFERENCIA (ETO) 17EVAPOTRANSPIRACIN REAL, ACTUAL O EFECTIVA (ETC) 17DEMANDAS DE AGUA 18CLCULO DE LA ETC 19ETC YNECESIDADES DE RIEGO 20CALENDARIO DE RIEGO 21

    V RIEGO POR GOTEO 24

    DESCRIPCIN 24VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL RIEGO PORGOTEO 25COMPONENTES DE UN SISTEMA DE RIEGO PORGOTEO 25

    VI DISEO DE SISTEMAS DE RIEGO POR GOTEO 53

    GENERALIDADES 53DISEO AGRONMICO 53DISEO GEOMTRICO 58DISEO HIDRULICO 60

    VII MANTENIMIENTO DE SISTEMAS DE RIEGO POR GOTEO 71

    GENERALIDADES 71

    MEDIDAS GENERALES DE MANTENIMIENTO 71LAVADO DE LA RED DE TUBERAS 71MANTENIMIENTO DE LOS FILTROS 72OBTURACIONES 73BACTERIAS PRODUCIDA POR EL HIERRO Y EL MANGANESO. 76TRATAMIENTO CON CIDO 77TRATAMIENTO DE CLORACIN 78

    VIII INSTALACIN DE SISTEMAS DE RIEGO POR GOTEO 80

    GENERALIDADES 80PLANIFICACIN DE LA I NSTALACIN 80EQUIPO Y HERRAMIENTAS 80ENTREGA DE MATERIALES 80ENSAMBLAJE DE PIEZAS 80TRAZO Y EXCAVACIN DE ZANJAS 80

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    ENSAMBLAJE DE LAS TUBERAS 81RELLENO PARCIAL DE ZANJAS 81INSTALACIN DE LNEAS LATERALES 81INSTALACIN DE CINTA DE GOTEO 82COMPROBAR LA OPERACIN DE LOS CONTROLES, LAS VLVULAS, FILTROS Y EL SISTEMA DE RIEGO. 83

    IX EVALUACIN DE SISTEMAS DE RIEGO POR GOTEO 84

    GENERALIDADES 84OBJETIVOS DEL RIEGO 84EVALUACIN DEL SISTEMA DE RIEGO 84

    BIBLIOGRAFA 90

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    NDICE DE FIGURAS

    FIGURA 1. PRDIDAS DE AGUA EN EL SUELO 3

    FIGURA 2. NIVELES DE HUMEDAD EN EL SUELO 3FIGURA 3. AGUA UTIL Y NO UTIL PARA LAS PLANTAS 4FIGURA 4. DETERMINACIN DE LA HUMEDAD 5FIGURA 5. HUMEDAD VOLUMTRICA 5FIGURA 6. MTODO DE REFLECTOMETRA 6FIGURA 7. TENSIMETRO 6FIGURA 8. SONDA DE NEUTRONES 7FIGURA 9. REDUCCIN DE LA INFILTRACIN DE ACUERDO A LOS VALORES DE RAS Y CE 13FIGURA 10. CLASES DE AGUA PARA RIEGO 15FIGURA 11. FACTORES Q UE INCIDEN EN EL CONSUMO DE AGUA POR LAS PLANTAS 16FIGURA 12. CURVAS REAL Y TERICA DEL COEFICIENTE DE CULTIVO KC 18FIGURA 13. COMPONENTES DEL BALANCE DE AGUA EN EL SUELO 19FIGURA 14. RIEGO CUANDO SE HA AGOTADO LA LMINA DE REPOSICIN 22FIGURA 15. FORMA DE HUMEDECIMIENTO 24FIGURA 16. HUMEDECIMIENTO DE LOS GOTEROS EN EL INTERIOR DEL SUELO 24

    FIGURA 17. EL BULBO HMEDO SEGN EL TIPO DE SUELO 24FIGURA 18. DISTRIBUCIN DEL AGUA Y DE LAS SALES EN EL BULBO HMEDO 25FIGURA 19. BOMBA HORIZONTAL CON MOTOR ELCTRICO 27FIGURA 20. BOMBA HORIZONTAL CON MOTOR DE COMBUSTIN INTERNA 27FIGURA 21. BOMBAS VERTICALES 27FIGURA 22. BOMBAS SUMERGIBLES 28FIGURA 23. ILUSTRACIN DE LA CARGA DINMICA TOTAL CDT 30FIGURA 24. CURVA CARACTERSTICA TPICA 31FIGURA 25. CABEZAL D E CONTROL DE RIEGO POR GOTEO 32FIGURA 26. FILTRO HIDROCICLN 33FIGURA 27. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL HIDROCICLN 33FIGURA 28. PRDIDAS DE CARGA EN FILTROS HIDROCICLN 34FIGURA 29. FILTRO DE ARENA VERTICAL 34FIGURA 30. FUNCIONAMIENTO FILTRO DE ARENA 35FIGURA 31. PROCESO DE RETROLAVADO USANDO DOS FILTROS 35FIGURA 32. PROCESO DE RETROLAVADO 36FIGURA 33. GRFICO DE PRDIDA DE CARGA EN FILTROS DE ARENA 36FIGURA 34. FILTROS DE ANILLOS 36FIGURA 35. CDIGO DE COLORES, FILTROS DE ANILLOS 37FIGURA 36. GRFICO DE PRDIDAS DE CARGA EN FILTROS DE ANILLO 37FIGURA 37. TANQUE DE PRESIN 38FIGURA 38. VARIACIN CON CENTRACIN - TIEMPO EN TANQUES DE PRESIN 39FIGURA 39. ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DEL TANQUE DE PRESIN 39FIGURA 40. VARIACIN CON CENTRACIN TIEMPO EN INYECTORES VENTURI 40FIGURA NO 41: INYECTOR VENTURI 40FIGURA 42. ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO INYECTOR VENTURI 40FIGURA 43. BOMBAS DOSIFICADORAS 41FIGURA 44. VARIACIN CON CENTRACIN TIEMPO EN BOMBAS DOSIFICADORAS 41FIGURA 45. ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DEL MTODO DE INYECCIN DE LA BOMBA 41

    FIGURA 46. ILUSTRACION DE SDR PARA SDR = 26 43FIGURA 47. TIPOS DE UNIONES EN PVC 45FIGURA 48.TIPOS DE UNIONES EN POLIETILENO 46FIGURA 49. DIFERENTES CLASES DE GOTEROS 47FIGURA 50. CURVA PRESIN CAUDAL GOTEROS NO COMPENSADOS 47FIGURA 51. CURVA PRESIN CAUDAL GOTEROS AUTOCOMPENSADOS 47FIGURA 52. CINTA DE EXUDACIN 48FIGURA 53. REPRESENTACIN GRFICA DE LA ECUACIN DEL GOTERO 49FIGURA 54. MTODO GRFICO PARA CALCULAR KD Y X DE LA ECUACIN DEL GOTERO 49FIGURA 55. DISTRIBUCIN NORMAL DEL CAUDAL 50FIGURA 56. MEDIDOR DE TURBINA O CONTADOR 51FIGURA 57. MEDICIN DE LA PRESIN 52FIGURA 58. VLVULAS DE AIRE 52FIGURA 59. CONCEPTO DE REA HUMEDECIDA 53FIGURA 60. VALORES RECOMENDADOS DE PORCENTAJE DE SU ELO MOJADO 54

    FIGURA 61. NMERO Y DISPOSICIN DE LOS EMISORES 54

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    FIGURA 62. PROFUNDIDAD DE HUMEDECIMIENTO DE LAS RACES 54FIGURA 63. MANEJO DE LATERAL SIMPLE EN DOBLE SURCO DE CULTIVO 55FIGURA 64. INSTALACIN PATA EFECTUAR LA PRUEBA DE CAMPO 56FIGURA 65. CALICATA PARA EVALUAR EL BULBO DE HUMEDECIMIENTO 56FIGURA 66. DISPOSICIN DE LAS TUBERAS EN TERRENOS INCLINADOS 59

    FIGURA 67. MINIVLVULA DE CONTROL DE PRESIN Y CAUDAL EN LA ENTRADA DE LATERALES DE GOTEO 59FIGURA 68. REGULADOR DE PRESIN 59FIGURA 69. DISPOSICIN TPICA DE TUBERAS, RIEGO POR GOTEO 59FIGURA 70. DISTRIBUCIN DE LA CARGA DE PRESIN EN UNA SUBUNIDAD 64FIGURA 71. INFLUENCIA DE LAS CARACTERSTICAS TCNICAS EN LA LONGITUD DE LOS LATERALES 65FIGURA 72. DISPOSICIN DE T UBERAS CON MLTIPLE CON ENTRADA AL CENTRO 68FIGURA 73. VLVULA DE LAVADO DE TUBERAS 71FIGURA 74. LAVADO DE LNEAS L ATERALES 72FIGURA 75. LAVADO DEL FILTRO DE ANILOS 73FIGURA 76. OBSTRUCCIN DE LABERINTO DE GOTEROS 74FIGURA 77. ALMACENAJE DE TUBOS DE PVC 80FIGURA 78. CONEXIN DE LATERAL A MLTIPLE 82FIGURA 79. CONEXIN DE CINTA A MLTIPLE 82FIGURA 80. FORMA CORRECTA DE INSTALACIN 83FIGURA 81. COLOCACIN DE TUBERAS MLTIPLES CON CONEXIN DE LATERALES EN LA ZANJA 83

    FIGURA 82. CABEZAL DE CAMPO EN RIEGO POR GOTEO 83FIGURA 83. DISTRIBUCIN DE LATERALES Y EMISORES CUC 86FIGURA 84. MEDICIN DEL CAUDAL EN LOS EMISORES 86FIGURA 85. TUBO PITOT Y MANMETRO 87

    NDICE DE CUADROS

    CUADRO 1. RELACIN LECTURA DEL TENSIMETRO CONDICIN DE HUMEDAD DEL SUELO 6CUADRO 2. VALORES DE VELOCIDAD DE INFI LTRACIN SEGN EL TIPO DE SUELO 8CUADRO 3. RESUMEN DE LAS PROPIEDAD FSICAS DEL SUELO, SEGN TEXTURAS 8CUADRO 4. DIFERENTES IONES PRESENTES EN EL AGUA DE RIEGO 9CUADRO 5. RIESGO DE SALINIDAD DE ACUERDO CON LOS VALORES DE C Y CE 10CUADRO 6. REDUCCIN DEL RENDIMIENTO DE LOS CULTIVOS EN FUNCIN DE LA CE DEL EXTRACTO DE SATURACIN 11CUADRO 7. TOXICIDAD DEL AGUA DE RIEGO EN FUNCIN DEL MTODO DE RIEGO (FAO) 12

    CUADRO 8. RIESGO DE OBSTRUCCIONES EN RIEGO LOCALIZADO 13CUADRO 9. CLASES DE AGUA SEGN SU DUREZA 14CUADRO 10. VALORES NORMALES DE ANLISIS 14CUADRO 11. DESCRIPCIN DE LAS CLASES DE AGUA 16CUADRO 12. DURACIN APROXIMADA DE LAS FASES EN EL PERIODO VEGETATIVO DE VARIOS CULTIVOS 18CUADRO 13. COEFICIENTES DE CULTIVO (KC) PARA VARIOS CULTIVOS 18CUADRO 14. DATOS CLIMTICOS Y CLCULO DE LA ETO PROGRAMA CRO PWAT 20CUADRO 15. DATOS DEL CULTIVO PROGRAMA CROPWAT 20CUADRO 16. VALORES DE LA PRECIPITACIN M EDIA Y PRECIPITACIN EFECTIVA, SEGN MTODO DEL USBR 20Cuadro 17. Valores de necesidades de riego y mdulo de riego, programa CROPWAT 21CUADRO 18. DATOS DEL SUELO 23CUADRO 19. CALENDARIO DE RIEGO ETAPA INICIAL 23CUADRO 20. CALENDARIO DE RIEGO ETAPA FINAL 23CUADRO 21. DESCARGA DEL TANQUE DE PRESIN (Q) SEGN LA PRDIDA DE CARGA 39CUADRO 22. CLASIFICACIN DEL COEFICIENTE DE VARIACIN DE FABRICACIN (V) 50

    CUADRO 23. GUIA PARA LA ESTIMACIN DEL REA MOJADA POR GOTEROS SEGN CLASE DE SUELO 57CUADRO 24. VALORES DE C 62CUADRO 25. COEFICIENTE DE CHRISTIANSEN 62CUADRO 26. RIESGO DE OBTURACIN DE LOS EMISORES 73CUADRO 27. PREVENCIN Y TRATAMIENTO DE ALGAS EN EMBALSES 76CUADRO 28. PREVENCIN Y TRATAMIENTO DE ALGAS Y BACTERIAS EN LA RED DE RIEGO 76

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    ILa importancia del riego para laproduccin

    El agua es el elemento vital para la vida, sin el

    agua no se podra vivir, la mayora de losproductos agrcolas y pecuarios estn hechos ensu mayor parte de agua, como ejemplo se puedenmencionar los siguientes productos; el tomate quecontiene el 94% de agua, la lechuga el 95%, elpltano el 76% y la naranja el 87%.

    La produccin agrcola, por lo tanto, depende delagua. En nuestra regin, existen dos pocas oestaciones, la estacin lluviosa que se presentanormalmente de mediados de mayo a mediados de

    octubre y la estacin seca que ocurre de mediadosde octubre a mediados de mayo. La produccinagrcola se concentra en su mayor parte durante laestacin lluviosa y existen muy pocas tierrascultivadas en la estacin seca, no obstante lospases de Centroamrica cuentan con una ampliasuperficie con caractersticas para la produccinbajo riego.

    Durante la estacin lluviosa se dispone de agua enforma natural que es aprovechada para laproduccin; sin embargo, existen periodos en loscuales el agua de lluvia no es suficiente para eldesarrollo de los cultivos, estos perodos, puedenser cortos o largos, dependiendo de la zona;algunas zonas de la regin afectadas por lacancula tienen una duracin de este fenmeno dehasta 40 das, provocando la reduccin y hasta laprdida total de las cosechas.

    Durante la estacin seca, el agua que quedaalmacenada en el suelo despus de la estacinlluviosa, se va consumiendo poco a poco hasta quese agota completamente y los cultivos no puedendesarrollarse. Si no se dispone de sistemas de

    riego la produccin durante la estacin seca esprcticamente imposible.

    Como puede verse, en ambas estaciones, el riegose hace necesario, durante la estacin lluviosapara complementar el agua que la lluvia no puedeaportar; y durante la estacin seca, toda el aguaque consumen las plantas debe ser aportada por elriego.

    Por otro lado, se ha comprobado que la produccinbajo condiciones de riego ofrece mejores cosechasque la produccin de invierno, esto es debido a que

    mediante un buen riego se tiene mejor control dela humedad del suelo y del medio ambientecercano a las plantas por lo que se observa unmejor desarrollo de los cultivos y una reduccin de

    la presencia de hongos y bacterias.

    Un aspecto que es importante de consideraradems, es que la demanda de productosagrcolas es permanente durante todo el ao, laproduccin continua durante las estaciones seca ylluviosa tienen mejores posibilidades de alcanzarlas mejores oportunidades de introduccin ypermanencia y mejores precios en los mercados, yes debido a que si se produce todo el ao, elabastecimiento es constante, adems se puedenobtener cosechas escalonadas de acuerdo a como

    lo demanda el mercado.

    Las cantidades de agua que necesitan las plantaspara su ptimo desarrollo pueden ser suplidas pordiferentes formas de aplicacin del agua (mtodosde riego) desde los mtodos menos eficientescomo el riego por gravedad en sus diferentesformas (riego por inundacin no controlada, riegopor surcos, melgas, multicompuertas, etc.) hastalos mtodos de una mayor eficiencia como el riegopor goteo y por microaspersin; el riego poraspersin posee niveles de eficiencia intermedios

    entre los mencionados anteriormente.El riego por goteo est despertando cada damayor inters, debido a las mltiples ventajas queofrece desde el punto de vista de la economa delagua, como por el efecto benfico en el desarrollode los cultivos y en los niveles de produccin, entrelas principales atribuciones de este mtodo sepuede destacar: a) Humedecimiento parcial delsuelo lo que se vuelve en un importante ahorro delagua, b) Amplia y exacta distribucin uniforme delagua, c) Se puede emplear la fertilizacin

    localizada, junto al riego, d) Flexibilidad en loshorarios de riego, normalmente los tiempos deaplicacin son bajos, e) Los volmenes dedescarga son bajos lo que se traduce en unaeconoma del bombeo.

    Adicionalmente se puede mencionar que existe laposibilidad de que los pequeos productorespueden tener acceso a este mtodo a travs deluso de tecnologas no convencionales de bajocosto combinando materiales y accesoriosconvencionales de riego con otros que no han sido

    diseados para tal fin como el poliducto.

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    IIEl agua en el suelo

    GeneralidadesEl conocimiento de los suelos es fundamental parala planificacin de los sistemas de riego. Engeneral, un estudio de suelos puede contenermuchos y variados componentes dependiendo delobjetivo para el cual se realiza; sin embargo, loscomponentes mnimos que deben incluirse sonlas caractersticas fsicas y qumicas de los suelos.

    Tanto desde el punto de vista del planeamiento delos sistemas de riego como de su operacin ymantenimiento, y del manejo agronmico de loscultivos, es importante conocer las caractersticasfsicas y qumicas de los suelos como la textura,densidad aparente, capacidad de retencin dehumedad, velocidad de infiltracin y otros comosalinidad, conductividad hidrulica.

    Composicin del suelo

    El suelo est formado por tres partes: slida,lquida y gaseosa. La parte slida est formadapor pequeas partculas que se han separado delmaterial original (rocas) y una pequea proporcinde material orgnico que ha generado lavegetacin existente a travs del tiempo. Las

    partculas de suelo dejan espacios libres que estnocupados, ya sea por agua o por aire. La suma delos espacios huecos en un suelo seco, se llamaporosidad, los poros vacos se llenan con agualuego de una lluvia o riego.

    La proporcin en que se encuentran loscomponentes del suelo citados anteriormente,define el grado de porosidad, caracterstica que, asu vez, es de gran influencia en la cantidad deagua que los suelos son capaces de almacenar. Laporosidad total de los suelos arcillosos es mayor

    que la de los suelos arenosos, debido a que elmaterial arcilloso es ms fino que las arenas,disponen de una mayor cantidad de porospequeos, en comparacin a las arenas que sonpartculas ms grandes y por tanto, dejan huecosde tamao mayor pero menos numerosos. Por otraparte, el movimiento del agua libre es mayor en losarenosos que en los arcillosos; sin embargo, laretencin de agua es mayor en los suelosarcillosos que en los arenosos.

    En lneas generales la porosidad vara dentro delos siguientes lmites:

    Suelos ligeros: 30 45 % Suelos medios: 45 55 % Suelos pesados: 50 65 % Suelos turbosos: 75 90 %

    Relacin entre el agua y el sueloEl suelo es el almacn de agua para las plantas, elagua que se aplica a los terrenos, ya sea mediantela lluvia o mediante el riego, es almacenado por elsuelo en el espacio poroso.

    La cantidad de agua que se almacena depende demuchos factores pero principalmente de ladistribucin de las partculas slidas de los sueloso textura. Por unidad de volumen de suelo, los

    suelos arenosos tienen menor capacidad dealmacenar agua que los suelos arcillosos, por esarazn cuando un cultivo se siembra en suelosarenosos es necesario regar con mayor frecuenciaque cuando est sembrado en suelos arcillosos.

    Diferentes clases de agua en el sueloPrdidas de Agua en el suelo

    Cuando el agua llega al suelo toma diferentesrutas, una parte se infiltra en el suelo y otra sedesliza por la superficie, a sta se le conoce con el

    nombre de escorrenta superficial y es una porcinde agua que no es aprovechada por las plantas.

    En terrenos con pendiente, la escorrenta puederepresentar una seria amenaza pues es la queocasiona la erosin de los suelos y es capaz dearrastrar las plantas y el fertilizante, la magnitud deldao depende de la cantidad de agua deescorrenta, la pendiente del terreno, la textura delos suelos y la edad del cultivo.

    El agua que se infiltra en el suelo, puede tomar tres

    caminos: una parte queda almacenada en la zonade races y es el agua aprovechada por la planta,para realizar sus funciones fisiolgicas y sudesarrollo; otra se evapora desde la superficie delsuelo y otra parte se desplaza hasta unaprofundidad mayor que la profundidad de races; aesta ltima se le conoce como filtracin profunda opercolacin, esta agua tampoco es utilizada por lasplantas para su desarrollo. La figura 1 ilustra laforma en que se distribuye el agua cuando seaplica a los suelos.

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    Figura 1. Prdidas de agua en el suelo

    Niveles de agua en el suelo

    Del agua aplicada a los suelos una parte quedaalmacenada en los poros del suelo, dependiendode la cantidad de agua aplicada, los poros puedenllenarse total o parcialmente, de acuerdo a estopueden identificarse cuatro niveles de humedad:

    Saturacin, Capacidad de Campo, Punto Permanente de Marchitez y Suelo Seco.

    Saturacin (s):

    El nivel de saturacin es cuando todos los porosdel suelo estn llenos de agua, en esta condicinno existe aire en los poros y las plantas puedenmorir por asfixia, por eso es importante regar en lascantidades adecuadas. En la estacin lluviosa queno se tiene control sobre la cantidad de agua quecae, la saturacin puede evitarse mediante canalesde drenaje, para sacar el exceso de agua.

    Capacidad d e campo (cc):

    Cuando todos los poros estn llenos, el sueloempieza a drenar, en forma natural, el agua se

    mueve de la zona de races hasta las capas masprofundas. La capacidad de drenaje de los suelosdepende de su textura, los suelos arenosospueden drenar una cantidad de agua mayor quelos suelos arcillosos. El tiempo de drenado puedeser de un da para los suelos arenosos y tres daspara los suelos arcillosos. Cuando se ha drenadoel agua, en los poros queda una cantidad de aguaque no puede drenarse, en esta condicin lossuelos se encuentran en Capacidad de Campo.Cuando los suelos se encuentran en estacondicin, existe un balance adecuado de aire y

    agua para las plantas.

    Punto Permanente de Marchi tez (ppm):

    Cuando el suelo est en Capacidad de Campo y nose le vuelve a aplicar agua mediante el riego o lalluvia, las plantas hacen uso del agua almacenada,adems se evapora agua de la superficie del suelo,esto ocasiona que los suelos se vayan secandopoco a poco, en la medida que los suelos sesecan, es mas difcil para las plantas extraer elagua, hasta llegar un momento en que las plantasya no pueden extraerla y se marchitan. Aunque elsuelo an contiene cierta cantidad de agua, lasplantas no pueden utilizarla, en ese momento elsuelo se encuentra en el nivel de humedadconocido como Punto Permanente de Marchitez.Este punto depende fundamentalmente de laplanta, pues unas plantas resisten ms la falta deagua que otras, an estando plantadas en elmismo tipo de suelo.

    En la prctica del riego, las aplicaciones de aguase realizan mucho antes de llegar a este punto,normalmente el criterio aplicado considera efectuarel riego cuando la planta ha consumidoaproximadamente el 30% o 50% del agua quequed retenida entre la Capacidad de Campo y elpunto permanente de marchitez. En riego por goteoeste porcentaje es menor y puede ser cercano al10%.

    Suelo seco (ss):

    Es el momento en el cual los poros del suelo seencuentran completamente llenos de aire yprcticamente no existe agua en ellos.

    Figura 2. Niveles de humedad en el suelo

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    Clculo de la Capacidad de Campo y del PuntoPermanente de Marchitez

    El contenido de humedad a capacidad de campo ypunto permanente de marchitez se determina en ellaboratorio o en el campo. A falta de contar con ladisponibilidad de laboratorios o no contar con datosde campo suficientes y confiables, estas variablesse pueden calcular de manera aproximada a partirde otros datos analticos mas fciles de obtenercomo la composicin de la textura.

    La humedad a capacidad de campo viene dada porla siguiente expresin:

    CC = 0.48 Ac + 0.162L + 0.023 Ar + 2.62

    Donde:

    CC = Humedad gravimtrica a capacidad decampo (%)

    Ac = Contenido de arcilla expresado comoporcentaje en base a masa de suelo seco

    L = Contenido de limo expresado comoporcentaje en base a masa de suelo seco

    Ar = Contenido de arena expresado comoporcentaje en base a masa de suelo seco

    La humedad a punto de marchitamiento

    permanente viene dada por la siguiente ecuacin:

    ppm = 0.302 Ac + 0.102 L + 0.0147 Ar

    Donde :

    Ppm = Humedad gravimtrica a puntopermanente de marchitez (%).

    Ac, L, Ar tienen el mismo significado que el descritoen el clculo de la capacidad de campo.

    Agua til para las plantas

    Dependiendo del nivel de humedad que exista enel suelo las plantas pueden hacer uso o no dedicha agua. El contenido de humedad en el cual lasplantas pueden hacer uso del agua se encuentraentre los niveles de capacidad de campo y puntopermanente de marchitez. Para que una planta sedesarrolle en una forma adecuada se debemantener el nivel de humedad muy cerca de lacapacidad de campo, regando poco y en formafrecuente (cada uno o dos das), esto se logra consistemas de riego localizados como los mtodospor goteo y microaspersin.

    Desde el punto de vista del aprovechamiento delagua, se distinguen tres clases de agua en elsuelo: el agua gravitacional que es la que seencuentra entre el nivel de saturacin y la

    capacidad de campo, esta fraccin del agua delsuelo no es til para la planta o puedetemporalmente ser utilizada por las plantasmientras se encuentre en el estrato reticular de lossuelos.

    La otra clase es el agua capilar, que es la que seencuentra entre los niveles de capacidad de campoy punto de marchitez permanente, esta agua esprcticamente la nica que utiliza la planta, es lareserva hdrica del suelo. Su conocimiento esimprescindible para calcular las lminas de riego y

    los calendarios de riego.

    Y finalmente se encuentra el agua higroscpicaque es la contenida entre el punto de marchitezpermanente y la condicin de suelo seco. En estacondicin, las molculas de agua se disponensobre las partculas de suelo en una capa de 15 a20 molculas de espesor y se adhiere a la partculapor adhesin superficial.

    El poder de succin de las races no tiene la fuerzasuficiente para extraer esta pelcula de agua del

    terreno. En otras palabras esta porcin del agua enel suelo no es utilizable por las plantas.

    Figura 3. Agua til y no til para las plantas

    Medicin de la humedad del sueloEl contenido de agua en el suelo se puededeterminar de forma directa utilizando muestras desuelo o bien de forma indirecta utilizando aparatos

    calibrados.

    Gravitacional

    Caplar

    Higroscpica

    Saturacin

    Capacidadde campo

    Suelo Seco

    AguaNo Util

    Agua

    Util

    AguaNo Util

    Puntopermanente

    de marchitez

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    Los mtodos de medicin directa miden elcontenido de humedad del suelo; en los mtodosindirectos se calcula la humedad a partir de unacalibracin entre la humedad y una propiedad que

    es ms fcil de medir como por ejemplo la tensinde humedad.

    Mtodos directos para medir el contenido dehumedad del suelo

    Mto d o g r av im tric o :

    Consiste en determinar la masa de agua contenidaen una muestra de suelo dividida entre la masa desuelo seco de la muestra. Por ejemplo, en unamuestra de suelo humedecido se determin que24.9 g son de agua y 75.1 g son de suelo, lahumedad gravimtrica resulta de dividir 24.9 entre75.1 y multiplicar por 100, es decir, el 33.1%. Es elmtodo ms exacto, se utiliza para calibrar losmtodos indirectos. Se expresa mediante lasiguiente frmula:

    = 100, = Donde:Hw = Humedad gravimtrica (%)Ma = Masa del agua en la muestra (g)Ms = Masa del suelo seco (g)Mt = Masa total de la muestra (g)

    Fig. 4. Determinacin de la humedad gravimtrica

    Mto d o Vo lu m tric o

    Es el porcentaje del volumen de suelo ocupado porel volumen de agua. Por ejemplo, si en una

    muestra de suelo, 18.3 cm3 son de agua y 81.7 cm3

    son de suelo, la humedad volumtrica, resulta dedividir 18.3 entre 81.7 y multiplicar por 100, esto dauna humedad volumtrica de 22.4 %. Su expresin

    es la siguiente: = 100Donde:Hv = Humedad volumtrica (%)Va = Volumen del agua en la muestra (cm3)Vs = Volumen total del suelo (cm3)

    Figura 5. Humedad volumtrica

    Lo ms frecuente es calcular la humedadvolumtrica multiplicando la humedad gravimtricapor la densidad aparente (da) del suelo o laGravedad Especfica Aparente (GEA). (Hv = Hw xGEA). La densidad aparente es la relacin entre lamasa de una muestra de suelo y el volumen queella ocupa, su valor es diferente para cada tipo desuelo, las unidades en que se expresa son gramospor centmetro cbico (g/cm3).

    Mtodos Indirectos para medir el contenido de

    humedad del sueloRefl ect om etra (TDR):

    En este mtodo se utiliza un equipo dereflectometra de dominio temporal (TDR), el cualdetermina la humedad volumtrica de los suelos.Consta de varillas metlicas que se introducen enel suelo y un emisor receptor de impulsosmagnticos, genera un pulso electromagntico ymide el tiempo que tarda en recorrer las varillas, elque ser mayor o menor dependiendo delcontenido de humedad del suelo.

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    Figura 6. Mtodo de reflectometra

    Tensimetro:

    Es un aparato constituido por un tubo plstico queposee en un extremo una cpsula de cermicaporosa y en el otro un manmetro indicador de lasuccin que ocurre dentro del tubo. Mide lasuccin o fuerza que ejerce el suelo sobre el agua,a partir de cuyo valor se puede conocer elcontenido de humedad del suelo.

    A medida que el suelo pierde agua, la succinaumenta, es decir, el suelo ejerce mas fuerza pararetener agua. Por lo tanto, observando cmo varael valor de la succin se puede saber la evolucin

    del contenido agua en el suelo. Normalmente seinstalan dos tensimetros a distintasprofundidades, de esta forma se pueden medirgradientes hidrulicos y por tanto conocer ladireccin de los flujos de agua en el suelo.

    Antes de enterrar el tensimetro en el suelo esnecesario llenarlo de agua eliminando cualquierburbuja de aire. Para ello se introduce en un cubode agua, y se quita el tapn que obturahermticamente el extremo opuesto al queva situado la cpsula porosa, se llena de agua

    mediante succin utilizando una bomba de mano.Una vez el agua rebose por el extremo, se cierrade nuevo el tapn. En estas condiciones, el aguaque llena la sonda est a la presin atmosfrica yel vacumetro marca cero.

    Las medidas de presin hidrostticas estnlimitadas a potenciales matriciales inferiores a 1atm. Para tensiones superiores, puede penetraraire en el interior de la sonda a travs de la cpsulaporosa y se rompera la continuidad de la columnalquida.

    En riego por goteo los tensimetros se instalan a30 0 45 cm de los emisores cuando se trata deriego de rboles; cuando se riegan cultivos enhilera se colocan en la lnea de plantas.

    Para el control de la humedad del suelo esindispensable la colocacin de tensimetros en elbulbo hmedo o zona de races y as determinarcuando y cuanto regar. Los tensimetros secolocan a 30 y 45 centmetros de profundidad.

    La lectura del tensimetro a 30 centmetros indicacuando regar. La segunda profundidad de lostensimetros ayuda a definir la cantidad de agua areponer en el perfil del suelo hasta una profundidadde 60 centmetros con base en los valores de

    capacidad de campo y punto permanente demarchitez de cada suelo.

    Figura 7. Tensimetro

    Cuadro 1. Relacin lectura del tensimetro condicin de humedad del suelo

    Lectura delTensimetro

    Condicin de humedad delSuelo

    0 a 10 cb Saturado por riego reciente

    10 a 25 cb Capacidad de Campo

    25 a 50 cb Humedad intermedia, buenadisponibilidad de agua.

    50 a 80 cb Debera aplicarse riego

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    Sonda de neutrones

    Se basa en la emisin de neutrones a partir de unafuente radioactiva la cual se introduce en el suelo atravs de tubos de aluminio instalados en formapermanente, la fuente se coloca a la profundidad ala cual se desea conocer el contenido de humedad,al ser activado, la fuente emite neutrones rpidos.

    Los neutrones rpidos chocan con los tomos dehidrgeno de la molcula de agua despus de locual se reflejan en forma lenta. Un receptor cuentalos neutrones reflejados y transforma la seal encontenido de agua, los cuales se presentan enmayor o menor cantidad, dependiendo delcontenido de agua del suelo. Es necesario haceruna calibracin del aparato previo a su uso.

    Figura 8. Sonda de neutrones

    Lmina de aguaOtra forma de expresar el contenido de agua en un

    suelo es como lmina de agua (D).Esta representala cantidad de agua contenida en una determinadaprofundidad de suelo. La expresin para el clculode la lmina de agua es la siguiente:

    D = Hv x Ps

    Donde:

    D = Lmina de agua contenida en la profundidadde suelo (mm)

    Hv = Humedad volumtrica (%)Ps = Profundidad del suelo (mm)

    Esta ecuacin se puede expresar tambinconsiderando la humedad gravimtrica, de lasiguiente forma:

    =

    o de la siguiente forma:

    = Donde:

    da = Densidad aparente del suelo en g/cm3

    GEA = Gravedad especfica aparente o densidad

    relativa aparente del suelo (adimensional).

    Infiltracin de agua en el sueloLa infiltracin es el movimiento del agua desde lasuperficie del suelo hacia abajo, que tiene lugardespus de una lluvia o del riego.

    La velocidad de infiltracin refleja la capacidad delsuelo de absorber agua. Al principio (cuando elsuelo esta ms seco) la velocidad de penetracinen el suelo es ms rpida, pero al seguir aportandoagua, a medida que las arcillas se expanden y losporos se llenan de agua se llega a un momento enque esta velocidad es ms o menos constante.

    La curva que representa la velocidad de infiltracinen funcin del tiempo desciende bruscamentehasta que se hace sensiblemente horizontal,cuando se alcanza esta condicin la tasa decambio de la velocidad de infiltracin es mnima.Esta condicin es importante desde el punto devista del riego ya que no se debe aportar en elriego una pluviometra superior a la velocidad deinfiltracin que tiene el suelo cuando alcanza lascondiciones de estabilizacin, pues se puedeprovocar encharcamiento y escorrenta, esto esparticularmente cierto en riego por aspersin.

    La medida de la velocidad de infiltracin se hacemediante pruebas de campo utilizando cilindrosinfiltrmetros. En el caso del riego por surcos serealiza en un tramo del surco, midiendo el caudalde entrada y el de salida del tramo. La diferenciaentre ambos representa el caudal infiltrado en eltramo, el cual al relacionarse con el tiempo en quese infiltr representa el volumen infiltrado, cuyovalor relacionado a la superficie de infiltracinproporciona la lmina infiltrada. Otra forma deestimar la velocidad de infiltracin esempricamente en funcin de la textura del suelo.

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    Se expresa en altura de agua en milmetros quepenetra en el suelo durante una hora (mm/h).

    En el cuadro 2 se presentan valores de la

    velocidad de infiltracin de los suelos, y en elcuadro 3 valores de las propiedades fsicas de lossuelos de acuerdo con su textura. Estos valorespueden utilizarse con fines de estimacin en elplaneamiento de sistemas de riego.

    Cuadro 2. Valores de velocidad de infiltracinsegn el tipo de suelo

    Textura I (mm/h)

    Arenoso Franco 15 - 30

    Franco Arenoso 12 - 18

    Franco 8 - 14

    Franco - Limoso 6 - 10

    Arcilloso - Limoso 5 - 8

    Arcilloso 3 - 6

    .

    El cuadro 3 muestra los valores de las propiedadesfsicas de los suelos de acuerdo con su textura; undato importante es el mostrado en la ltimacolumna el cual es la capacidad de retencin de los

    suelos (Cr), o sea la lmina que es capaz dealmacenar un suelo expresado en centmetros, porcada metro de profundidad, este valor estrelacionado con los valores de capacidad decampo, punto de marchitez permanente y densidadaparente.

    A partir de los valores de capacidad de retencinse puede calcular la lmina mxima que un suelopuede almacenar en la profundidad de races.

    Ejemplo:

    Textura: FrancoProfundidad de races (Pr): 60 cm

    Lmina mxima (D) = Cr x Pr

    D = 17 cm/m x 0.60 m

    D = 10.2 cm

    Textura

    Porosidad

    Total (%)

    Densidad

    Aparente(gr/cm3)

    CC

    (%)

    ppm

    (%)

    Agua disponible

    Humedadgravimtrica(%)

    Humedadvolumtrica(%)

    Capacidad deRetencin(cm/m)

    Arenoso38 1.65 9 4 5 8 8

    (32 42) (1.55) 1.80) (6 12) (2 6) (4 6) (6 10) (7 10)

    Franco -Arenoso

    43 1.50 14 6 8 12 12

    (40 47) (1.40 1.60 (10 18) (4 8) (6 10) (9 15) (9 15)

    Franco47 1.40 22 10 12 17 17

    (43 49) (1.35 1.50) (18 26) (6 12) (10 - 14) (14 20) (14 19)

    Franco -arcilloso

    49 1.33 27 13 14 19 19

    (47 51) (1.30 - 1.40) (23 31) (12 15) (12 16) (16 22) (17 22)

    Arcillo -arenoso

    51 1.30 31 15 16 21 21

    (49 53) (1.25 1.35) (27 35) (14 18) (14 18) (18 23) (18 23)

    Arcilloso53 1.25 36 17 18 23 23

    (51 55( (1.20 1.30) (31 39) (16 20) (16 20) (20 25) (20 25)

    Cuadro 3. Resumen de las propiedades fsicas del suelo, segn texturas (Israelsen y Hansen 1979)

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    III El agua disponible para elriego

    GeneralidadesEl conocimiento de la cantidad de agua disponiblepara el riego es fundamental tanto en laplanificacin como en la operacin de los sistemasde riego.

    El agua disponible se debe ver desde dos puntosde vista: la cantidad de agua en la fuente y lacalidad de la misma. Una alta cantidad de agua enla fuente no significa necesariamente que toda sepueda utilizar para el riego. Aguas con malacalidad, o sea llenas de elementos qumicos queafectan los suelos o las plantas o que contengancontaminantes no deben utilizarse para el riego.

    El agua para riego se obtiene de corrientessuperficiales como ros o quebradas o aguasestacionarias como lagos y de aguas subterrneascomo pozos, por lo general, en nuestro medio, lasfuentes de agua son superficiales.

    Cantidad de agua disponible parariegoLa cantidad de agua disponible se determinarealizando aforos o sea medicin de los caudalesde las fuentes. Existen diferentes mtodos paraconocer la cantidad de agua que se tienedisponible en una fuente, entre ellos se mencionanel mtodo volumtrico, el mtodo del flotador,molinete hidrulico y el uso de estructuras demedicin como los vertederos, aforadores Parshall,RBC, sin cuello, mtodos qumicos, etc.

    La cantidad de agua se mide en unidades decaudal, estas pueden ser metros cbicos porsegundo (m3/s), galones por minuto (gpm), litrospor segundo (l/s), las unidades de caudal indican el

    volumen de agua que pasa por la corriente porcada unidad de tiempo.

    La superficie factible de regar a partir de un caudaldisponible se puede calcular mediante la siguienteecuacin:

    ( ) ()(

    )

    La demanda est expresada como mdulo deriego, que representa el caudal necesario por ha.

    Calidad del agua para riegoEl conocimiento de la calidad del agua de riego esfundamental para la eleccin del mtodo de riego,

    el manejo de los sistemas y la seleccin del cultivoa implantar.

    La calidad est determinada fundamentalmente porlas sales que se encuentra en ella, y depender dela naturaleza de stas y de sus concentraciones.

    Desde el punto de vista del riego la calidad deagua se determina a partir de los siguientescriterios:

    a) Salinizacin

    b) Sodificacin

    c) Toxicidadd) Obstrucciones en riego localizado

    Salinizacin

    El agua de riego contiene determinadas salessolubles que se aaden a las ya existentes en elsuelo. El proceso de salinizacin implica unaacumulacin de sales solubles en el suelo. Cuantomayor es el contenido de sales en la solucin delsuelo, tanto ms se incrementa su presinosmtica. En esta condicin la planta tiene quedesarrollar un mayor esfuerzo de succin para

    absorber el agua por las races, reducindose lacantidad de agua absorbida, lo que se traduce enuna disminucin efectiva de la cantidad de aguadisponible para la planta.

    Las sales que interesan desde el punto de vista delriego, son aquellas que, adems de ser solubles,se descomponen en iones:

    Cuadro 4. Diferentes iones presentes en el agua deriego

    Cationes Aniones

    Calcio (Ca2+) Cloruro (Cl-)

    Sodio (Na+) Sulfato (SO42-)

    Magnesio (Mg2+) Biocarbonato (CO3H-)

    Potasio (K+) Carbonato (CO32-)

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    Las salitreras o zonas que presentan un altocontenido de sales impiden el crecimiento de loscultivos, las sales presentes en el suelo impidenque los cultivos puedan extraer el agua aunque el

    contenido de agua en el suelo sea alto, es decir,puede existir suficiente agua en el suelo pero laplanta no la puede extraer por la presencia de lassales y llega al marchitamiento permanente.

    La salinidad del agua de riego se puede determinarpor dos procedimientos:

    a) Medida del contenido de sales.Se realiza en laboratorio, evaporando en unaestufa una muestra de agua y pesando el residuoslido. Se suele expresar en miligramos por litro

    (mg/litro) o en miliequivalentes por litro (meq/litro).

    b) Medida de la conductividad elctrica.La concentracin o el contenido total de sales sepuede determinar midiendo la conductividadelctrica. Esta se expresa en milimho porcentmetro (mmho/cm) o en deciSiemens por metro(dS/m); ambos tienen el mismo valor.

    El contenido de sales y la conductividad elctricaestn relacionadas mediante la frmula:

    C = 0.64 X CE

    Donde:C = Contenido salino (g/litro)CE = Conductividad elctrica (dS/m)

    Evaluacin de la sal inidad

    Existen varios criterios que establecen si el aguapuede usarse para el riego segn la cantidad desales disueltas en ella. La FAO (Organizacin parala Agricultura y Alimentacin) indica el riesgo deproducirse problemas de salinidad segn los

    siguientes lmites en contenido de sales:

    Cuadro 5. Riesgo de salinidad de acuerdo con losvalores de C y CE

    C(g/litro) CE (dS/m) Riesgo

    < 0.45 < 0,7 Ninguno

    0.45 < C < 2 0.7 < CE < 3Ligero amoderado

    > 2 > 3 Alto, severo

    Como puede observarse, si el contenido de saleses mayor de 2 g/litro o la conductividad elctricamayor de 3 (dS/m), los problemas de salinidadpueden ser muy graves a menos que se

    establezcan una serie de tratamientos como lavadode sales frecuentemente o cambio de cultivo porotro u otros que resistan mejor las condiciones desalinidad.

    T ratamientos de los prob lemas de sal in idad

    Lavado o l ix iviacin de sales

    Para evitar la acumulacin de sales en la zona delas races, es necesario que la cantidad de salesdesplazada por el lavado sea igual a la cantidadaportada por el agua de riego. Se llamarequerimiento de lavado a la cantidad de agua quese requiere para disolver las sales y desplazarlashasta capas ms profundas.

    La cantidad de agua necesaria para realizar ellavado depende del tipo de cultivo y de la salinidaddel suelo. A mayor salinidad del agua del suelo ymenor tolerancia, mayor ser la cantidad de agua aaplicar para lavar las sales. Se expresa en tantopor ciento, as por ejemplo, si las necesidades delavado son del 15%, se entiende que del total delagua aplicada con el riego el 15% es para lavar lassales, y el 85% restante se destina al cultivo parala satisfaccin de sus requerimientos hdricos.

    Es necesario mencionar que en nuestras latitudesdonde se tienen precipitaciones cercanas a los2,000 mm por ao, se produce un lavado naturalde las sales durante la estacin lluviosa. Noobstante lo anterior, la existencia en los terrenos deproduccin de problemas de drenaje o dificultad deevacuacin de los excesos de agua en la zonaradicular pueden impedir que las sales salgan delas zonas de riego.

    Drenaje

    Si se tiene una capa fretica a poca profundidadque contiene sales, stas pueden acumularse en lazona del suelo ocupada por las races al ascenderel agua por capilaridad a medida que, por efectosdel consumo por el cultivo, va disminuyendo elagua situada por encima de esa capa fretica. Eneste caso, adems del lavado, es necesario unsistema de drenaje que impida la subida del aguafretica. En todo caso, el drenaje es necesario paraprovocar la evacuacin de las sales de las zonasde races.

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    Implantar c ult ivo s m s t olerantes a la sal inid ad

    Si las prcticas mencionadas anteriormente no sonsuficientes para el control de la salinidad, sernecesario implantar cultivos que presenten unatolerancia mayor a los efectos de la salinidad.

    Cada cultivo presenta una tolerancia distinta conrespecto a la salinidad, una clasificacin general delos cultivos es la siguiente:

    Tolerancia escasa: frutales de hueso y depepita, agrios, fresa, haba, juda, guisantes,trbol.

    Tolerancia media: vid, olivo, higuera, trigo,cebada, maz, avena, arroz, centeno, sorgo,girasol, patata, alfalfa, alcachofa, tomate,pimiento, cebolla, zanahoria, y lechuga.

    Tolerancia alta: Remolacha, algodn, esprrago,espinaca, colza, nabo.

    Hay que citar que la tolerancia de los cultivos a lasalinidad est definida por la CE del extracto desaturacin. La accin de las aguas salinas sobre elsuelo es an mas perniciosa que sobre las plantas,debido a que las sales se pueden ir acumulando enel suelo hasta hacerlo improductivo.

    Por lo anterior es importante tomar en cuenta lassiguientes relaciones que tienen un valororientativo.

    -CE del agua del suelo = 2CE del extracto desaturacin.- CE del agua del suelo = CE del agua de riego- Se utiliza una fraccin de lavado del 15 al 20 %del agua aplicada.

    En estas relaciones no se ha tomado en cuenta lasposibles precipitaciones. Cuando se producenprecipitaciones, disminuye el contenido de salesdisueltas, por lo que se reducen los riesgos deproblemas de salinidad.

    Con relacin al mtodo de riego a emplear, no serecomienda el riego por aspersin cuando el aguade riego tiene una conductividad superior a 2 dS/m,ya que puede ocasionar quemaduras en las hojas.Un agua con CE hasta 2.4 dS/m se puede utilizaren riego localizado con alta frecuencia de riego.

    En la siguiente tabla se muestra el grado detolerancia de los cultivos (en % de reduccin de su

    rendimiento) en funcin de la conductividadelctrica del extracto de saturacin (FAO).

    Cuadro 6. Reduccin del rendimiento de los

    cultivos en funcin de la CE del extracto desaturacinDisminucin del

    rendimiento0%

    10%

    25%

    50%

    100%

    Conductividad elctrica delextracto de saturacin (dS/m)

    Cultivos extensivosAlgodn 7.7 9.6 13 17 27Arroz 3.3 3.8 5.1 7.2 11Cacahuete 3.2 3.5 4.1 4.9 6.6Caa de azcar 1.7 3.4 5.9 10 19Maz 1.7 2.5 3.8 5.9 10

    Soja 5.5 5.5 6.3 7.5 10Sorgo 6.8 7.4 8.4 9.9 13

    Cultivos hortcolasApio 1.8 3.4 5.8 9.9 18Brcoli 2.8 3.9 5.5 8.2 14Calabaza 4.1 5.8 7.4 10 15Col 1.8 2.8 4.4 7 12Cebolla 1.2 1.8 2.8 4.3 7.4Espinaca 2 3.3 5.3 8.6 15Juda 1 1.5 2.3 3.6 6.3Lechuga 1.3 2.1 3.2 5.1 9Maz dulce 1.7 2.5 3.8 5.9 10Meln 2.2 3.6 5.7 9.1 16Patata 1.7 2.5 3.8 5.9 10Pepino 2.5 3.3 4.4 6.3 10Pimiento 1.5 2.2 3.3 5.1 8.6Rbano 1.2 2 3.1 5 8.9Remolacha 4 5.1 6.8 9.6 15Tomate 2.5 3.5 5 7.6 13Zanahoria 1 1.7 2.8 4.6 8.1

    Frutales

    Aguacate 1.3 1.8 2.5 3.7 6Fresa 1 1.3 1.8 2.5 4Granado 2.7 3.8 5.5 8.4 14Limonero 1.7 2.3 3.3 4.8 8Melocotonero 1.7 2.2 2.9 4.1 6.5Naranjo 1.7 2.4 3.3 4.8 8

    Cultivos ForrajerosCebada forrajera 6 7.4 9.5 13 20Maz forrajero 1.8 3.2 5.2 8.6 15Sorgo del Sudn 2.8 5.1 8.6 14 26

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    Toxicidad

    La presencia de determinadas sales en el suelo,incluso a bajas concentraciones, puede provocarefectos txicos en las plantas. El sodio, el boro y elcloruro son las que, en general, ocasionan msproblemas para los cultivos:

    Un exceso de sodio produce sequedad oquemaduras en los bordes exteriores de lashojas.

    El exceso de cloruro suele manifestarse conquemaduras en la punta de las hojas y avanzarpor los bordes.

    Los sntomas de toxicidad por boro suelenmanifestarse por un amarillamiento de la puntade las hojas ms antiguas que va desplazndosehasta el centro de las hojas entre los nervios ysequedad en algunas otras zonas de la planta.

    Para solventar los problemas de toxicidad serecurre a tratamientos similares a los indicadospara la salinidad: lavado de sales, enmiendas decalcio si la toxicidad es debida al sodio, utilizarcultivos ms tolerantes.

    Cuadro 7. Toxicidad del agua de riego en funcindel mtodo de riego (FAO)

    Iones UnidadesNo hay

    problemaProblemacreciente

    Problemagrave

    Sodio

    Riegosuperficial

    SAR < 3 3 - 9 >9

    Riego poraspersin

    meq/l < 3 > 3

    Cloruro

    Riegosuperficial

    meq/l < 4 4 - 10 >10

    Riego poraspersin

    meq/l < 3 > 3

    Boro meq/l < 0.7 0.7 3 > 3

    Efectos Diversos (en cultivos sensibles)

    Nitrgeno meq/l < 5 5 - 30 > 30

    Bicarbonato(conaspersores)

    meq/l < 1.5 1.5 8.5 > 8.5

    pH Gama Normal 6.5-8.4

    Sodificacin

    Cuando la velocidad de infiltracin es muy baja,puede ocurrir que el agua infiltrada no resultesuficiente para cubrir las necesidades del cultivo.

    Los problemas ms frecuentes relacionados conuna infiltracin baja suelen producirse cuando elsodio se incorpora al suelo y deteriora suestructura; los agregados del suelo se dispersan enpartculas pequeas que tapan o sellan los poros yevitan que el agua pueda circular e infiltrarse confacilidad.

    Adems de los efectos anteriores, se hacomprobado que una alta presencia de sodio en elsuelo provoca una reaccin alcalina muy fuerte,

    desfavorable para los cultivos.

    El efecto contrario lo producen el calcio y elmagnesio, por lo que para evaluar realmente elproblema que puede generar un exceso de sodiohay que saber tambin la cantidad de calcio ymagnesio que hay en el suelo.

    Con esa finalidad, para evaluar los problemas deinfiltracin ocasionados por la presencia de sodioen el agua de riego, se han propuesto variosndices de los cuales el mas utilizado es el ndicedenominado RAS (Relacin de adsorcin desodio). Este ndice mide la cantidad de sodio y suactividad (dependiendo de la cantidad de calcio ymagnesio presentes) y viene definido por lasiguiente frmula:

    Na+RAS = -------------------------

    Ca2+ + Mg2+----------------

    2

    Donde:

    Na+, Ca2+, Mg2+ representan, respectivamente, lasconcentraciones de los iones de sodio, calcio ymagnesio del agua de riego, expresado enmeq/litro.

    A partir de los valores de RAS y de los valores desalinidad presentes en el agua de riego se puedeestimar el grado de reduccin de la infiltracinutilizando la grfica que se presenta en la figura 9.

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    Figura 9. Reduccin de la infiltracin deacuerdo a los valores de RAS y CE

    Tratam ien to d e lo s p r o b lem as d e sodi f icacin

    Existen diversos procedimientos para evitar ocorregir los problemas de infiltracin debidos a lamala calidad del agua de riego:

    In c o rp o r an d o p r od u ct o s q u e m o d if iq u en l a

    com po sicin qu mic a del agua o del su elo.

    Los problemas de infiltracin son debidos a unelevado RAS o a un bajo contenido de sales en elagua. Por tanto, las enmiendas van encaminadas aproporcionar el calcio de modo que se disminuya elRAS y aumente la salinidad.

    Estas se suelen realizar aplicando yeso, tambinpuede utilizarse el cido sulfrico y el azufreaunque resultan menos econmicas. La disolucindel calcio contenido en el yeso se facilita cuantoms baja sea la salinidad del agua y cuanto mayor

    sea el grado de finura de las partculas de yeso.Incorpo rando materia o rgnica al su elo

    La aplicacin de materia orgnica al suelocontribuye a mejorar su estructura, facilitando lainfiltracin.

    Prcti cas d e ri ego

    Como regar con frecuencia y a dosis bajas.Tambin evitar los riegos por gravedad, interesa elriego por aspersin en suelos arenosos y el goteoen suelos arcillosos.

    Obstrucciones en riego localizadoLos slidos en suspensin, las sustancias disueltaso los microorganismos contenidos en el agua de

    riego pueden producir obstrucciones en losemisores de riego localizado. Segn el tipo dematerial o elemento que provoquen la obstruccin,estas se pueden clasificar en:

    Fsicas: Producidas por materias fsicas (arenas,limos, arcillas) u orgnicas (algas, bacterias,fitoplancton) que lleva el agua de riego ensuspensin, llamadas obstrucciones internas, opor materiales que llegan al interior de los emisoresdesde el exterior, llamadas obstrucciones externas.

    Qumicas: Provocadas por la precipitacin en elinterior de la instalacin de sustancias quetraspasan los filtros disueltas en el agua de riego, ode sustancias fertilizantes que se incorporan a ella.

    Biolgicas: Debidas a organismos, como algasraces, insectos, microorganismos, etc., que seencuentran en el agua de riego o que llegan desdeel exterior y se desarrollan dentro de la instalacin.

    La siguiente tabla presenta el riesgo de obstruccinen funcin de la concentracin de diferenteselementos presentes en el agua de riego.

    Cuadro 8. Riesgo de obstrucciones en riegolocalizado

    ElementoRiesgo de obstrucciones

    Ninguno Moderado Grave

    Fs ic a

    Slidos ensuspensin(mg/litro)

    100

    Qu m i caSlidossolubles(mg/litro)

    2000

    Manganeso(mg/litro)

    1.5

    Hierro(mg/litro)

    1.5

    AcidoSulfhdrico(mg/litro)

    2

    pH 8

    Bi o l g i ca Poblacionesbacterianas(max. Num./ml)

    50000

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    Las partculas slidas en suspensin se eliminanmediante sedimentacin y filtracin. Losprecipitados qumicos que se producen por excesode carbonatos o sulfatos de calcio o de magnesio y

    por la oxidacin del hierro se ven favorecidos poraltas temperaturas y valores altos de pH.

    El riesgo de precipitacin del calcio puede servalorado por el ndice de saturacin de Langelier(IL), segn el cual el carbonato clcico precipitacuando alcanza su lmite de saturacin enpresencia de bicarbonato.

    Por otro lado, el grado de dureza que se refiere alcontenido de calcio, si es alto puede ocasionarriesgo de obstruccin de los emisores de riego porgoteo. La dureza se mide en grados hidrotimtricosfranceses, que se puede determinar mediante lafrmula:

    = .2.

    Donde las concentraciones de Ca y Mg seexpresan en mg/l.

    La clasificacin del agua por su dureza se muestraen el cuadro 9.

    Cuadro 9. Clases de agua segn su durezaGrados Hidrotimtricos

    (F)Clasificacin

    Menos de 7 Muy dulce

    De 7 a 14 Dulce

    De 14 a 22 Medianamente dulce

    De 22 a 32 Medianamente dura

    De 32 a 54 Dura

    Mas de 54 Muy dura

    Anlisis del aguaPara efectuar los anlisis de agua con fines deriego, deben tomarse muestras de agua para locual se sugiere observar las siguientesindicaciones:

    a) El recipiente a utilizar para colocar la muestradebe ser de vidrio o plstico de un litro de

    capacidad, el cual inmediatamente antes de latoma de la muestra, se debe lavar varias veces conla propia agua de riego.

    b) La muestra debe tomarse un momento antes deanalizarse, los resultados son mejores cuantomenor sea el tiempo entre la hora de la toma de lamuestra y el anlisis.

    c) En pozos dotados de bomba, debe tomarse lamuestra despus de algn tiempo de bombeo.

    d) En ros y embalses se deben recoger variastomas en diferentes puntos representativos y semezclan para obtener una sola muestra. Slo debemuestrearse en lugares donde el agua est enmovimiento.

    e) La muestra debe tomarse a una profundidadlocalizada entre la superficie del agua y el fondo.

    f) La muestra debe guardarse a una temperaturade unos 5 C.

    g) Debe cerrarse el envase y etiquetarlo, lamuestra se debe acompaar de datos indicando elnombre o identificacin de la fuente, el sitio demuestreo, el cultivo a regar, caractersticas delsuelo y cualquier otra informacin que se consideretil, principalmente para la interpretacin de losresultados.

    En el cuadro 10 se recogen los valores normalesde anlisis de aguas de riego:

    Cuadro 10. Valores normales de anlisisde aguas de riego

    Parmetro Valores Normales

    Conductividad elctrica 0 3 ds/m

    RAS 0 - 15

    pH 6-8.5

    Slidos en disolucin 0-2000 mg/litro

    Calcio 0-20 meq/litro 0-400 mg/litro

    Magnesio 0-5 meq/litro 0-60 mg/litro

    Sodio 0-40 meq/litro 0-920 mg/litro

    Carbonatos 0-0.1 meq/litro 0-3 mg/litro

    Bicarbonatos 0-10 meq/litro 0-600 mg/litro

    Cloruro 0-30 meq/litro 0-1100 mg/litro

    Sulfatos 0-20 meq/litro 0-960 mg/litro

    Potasio 0-2 mg/litro

    Boro 0-2 mg/litro

    Hierro 0-0.5 mg/litro

    Dureza 0-40 F

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    Interpretacin de los resultados

    Para la clasificacin de las aguas se han propuestodiversas normas, siendo la ms difundida lapropuesta por USDA.

    Esta norma clasifica el agua en varias categorasque representan el riesgo de salinizacin osodificacin del suelo. A partir de los valores de CEy RAS obtenidos en el respectivo anlisis seestablece una clasificacin del agua segn estas

    normas, para ello se hace uso del nomogramamostrado en la figura 10.

    En el eje de las abscisas, a escala logartmica, se

    ubican los valores de Conductividad Elctrica y enel eje de las ordenadas se llevan los valores de laRelacin de Adsorcin de Sodio.

    Las diferentes clases de agua obtenidos por estemtodo se describen en el cuadro 11.

    Figura 10. Clases de agua para riego

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    Cuadro 11. Descripcin de las clases de agua IVNecesidades de agua de loscultivos

    GeneralidadesLas necesidades hdricas de los cultivos expresanla cantidad de agua que es necesario aplicar paracompensar el dficit de humedad del suelo duranteun perodo vegetativo.

    Las plantas absorben el agua desde el suelomediante sus races. Ambos, suelo y planta, estnsometidos a los efectos de la lluvia, el sol y viento,que generan un mayor o menor grado deevaporacin desde el suelo y transpiracin de lasplantas. La cantidad de agua que suponen ambosprocesos, transpiracin y evaporacin, sueleconsiderarse de forma conjunta simplementeporque es muy difcil calcularla por separado. Porlo tanto se considera que las necesidades de aguade los cultivos estn representados por la suma dela evaporacin directa desde el suelo ms latranspiracin de las plantas que es lo que seconoce como evapotranspiracin.

    Figura 11. Factores que inciden en el consumode agua por las plantas

    La evapotranspiracin suele expresarse en mm dealtura de agua evapotranspirada en cada da(mm/da) y es una cantidad que variar segn elclima y el cultivo. Un milmetro de aguaevapotranspirada es igual a un litro por cada metrocuadrado de terreno. Si un cultivo consume 5mm/da significa que consume cada da cinco litrospor cada metro cuadrado de terreno. El sistema deriego debe ser capaz de proporcionar esa cantidadde agua.

    Clasificacin de las aguasTipos Calidad y normas de uso

    C 1Agua de baja salinidad, apta para el r iego entodos los casos. Pueden existir problemassolamente en suelos de muy bajapermeabilidad.

    C 2

    Agua de salinidad media, apta para el riego.En ciertos casos puede ser necesarioemplear volmenes de agua en exceso yutilizar cultivos tolerantes a la salinidad.

    C 3

    Agua de salinidad alta, puede utilizarse parael riego en suelos con buen drenaje,empleando volmenes en exceso para lavarel suelo y utilizando cultivos tolerantes a lasalinidad.

    C 4

    Agua de salinidad muy alta que en muchoscasos no es apta para el riego. Slo debeusarse en suelos muy permeables y conbuen drenaje, empleando volmenes enexceso para lavar sales del suelo yutilizando cultivos muy tolerantes a lasalinidad.

    C 5

    Agua de salinidad excesiva, que slo debeemplearse en casos muy contados,extremando todas las precaucionesapuntadas anteriormente.

    C 6 Agua de salinidad excesiva, no aconsejable

    para riego.

    S 1

    Agua con bajo contenido en sodio, apta parael riego en la mayora de los casos. Sinembargo, pueden presentarse problemascon cultivos muy sensibles al sodio.

    S 2

    Agua con contenido medio de sodio, y portanto, con cierto peligro de acumulacin desodio en el suelo, especialmente en suelosde textura fina (arcillosos y franco-arcillosos)y de baja permeabilidad. Deben vigilarse lascondiciones fsicas del suelo yespecialmente el nivel de sodio cambiabledel suelo, corrigiendo en caso necesario.

    S 3

    Agua con alto contenido de sodio y granpeligro de acumulacin del sodio en el suelo.Son aconsejables aportaciones de materiaorgnica y el empleo de yeso para corregirel posible exceso de sodio en el suelo.Tambin se requiere un buen drenaje y elempleo de volmenes copiosos de riego.

    S 4

    Agua con contenido muy alto de sodio. Noes aconsejable para el riego en general,excepto en caso de baja salinidad ytomando todas las precauciones apuntadas.

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    Evapotranspiracin potencial (ETp)Existe acuerdo entre los diversos autores al definirla ETp como la mxima cantidad de agua que

    puede evaporarse desde un suelo completamentecubierto de vegetacin, que se desarrolla enptimas condiciones, y en el supuesto caso que noexisten limitaciones en la disponibilidad de agua.Segn esta definicin, la magnitud de la ETp estregulada solamente por las condiciones climticas.

    Evapotranspiracin del cultivo dereferencia (ETo)

    La nocin de ETo ha sido establecida para reducirlas ambigedades de interpretacin a que da lugarel amplio concepto de evapotranspiracin y para

    relacionarla de forma ms directa con losrequerimientos de agua de los cultivos. Es similaral concepto de ETP, ya que ambos dependenexclusivamente de las condiciones climticas,incluso en algunos estudios son consideradosequivalentes, pero se diferencian en que la ETo esaplicada a un cultivo especfico, o de referencia,habitualmente gramneas o alfalfa, de 8 a 15 cm dealtura uniforme, de crecimiento activo, que cubretotalmente el suelo y que no se encuentra sometidoa dficit hdrico. Por ello en los ltimos aos estreemplazando al concepto de ETP.

    La evapotranspiracin de referencia (ETo), como elcultivo es siempre el mismo, variar segn lascondiciones del clima (radiacin, temperatura,humedad, viento, etc.) y se expresa en mm delmina de agua por da (mm/da).

    Existen muchos mtodos empricos para el clculode la evapotranspiracin de referencia, en funcinde datos climticos. El mtodo a emplear sedetermina por el tipo de datos disponibles y el nivelde exactitud requerido. Puede usarse el mtodo del

    tanque evapormetro, frmulas empricas (Blaney Criddle, Turc, Thornthwite, Hargreaves) oprogramas informticos, como el CROPWAT, de laFAO, basado en la frmula de Penman Monteith.

    Evapotranspiracin real, actual oefectiva (ETc)

    No obstante las mayores precisiones alcanzadascon la incorporacin de algunos de los conceptosanteriores, las condiciones establecidas por ellosno siempre se dan en la realidad, y aquellaevapotranspiracin que ocurre en la situacin real

    en que se encuentra el cultivo en el campo, difierede los lmites mximos o potenciales establecidos.Para referirse a la cantidad de agua queefectivamente es utilizada por la planta se debe

    utilizar el concepto de evapotranspiracin actual oefectiva, o ms adecuadamente, el deevapotranspiracin real.

    La ETc es ms difcil de calcular que la ETP o ETo,pues, adems de las condiciones atmosfricas,interviene la magnitud de las reservas de humedaddel suelo y los requerimientos de los cultivos. Paradeterminar la ETc, se debe corregir la ETP o ETocon un factor Kc que depende de lascaractersticas de cada cultivo.

    Etc = Eto X Kc

    Donde:Etc = Evapotranspiracin realEto = Evapotranspiracin del cultivo de referenciaKc = Coeficiente de cultivo

    Coeficiente de Cultivo (Kc)

    El coeficiente de cultivo Kc, describe lasvariaciones de la cantidad de agua que las plantasextraen del suelo a medida que se vandesarrollando, desde la siembra hasta la cosecha.

    En los cultivos anuales normalmente se diferencian4 etapas o fases de cultivo:

    a) Inicial: Desde la siembra hasta un 10% de lacobertura del suelo aproximadamente.

    b) Desarrollo: Desde el 10% de cobertura ydurante el crecimiento activo de la planta.

    c) Media: Entre la floracin y la fructificacin, laque corresponde, en la mayora de los casos al70 al 80% de cobertura mxima de cada cultivo.

    d) Maduracin: Desde madurez hasta la cosecha.

    El Kc presenta valores pequeos al inicio deldesarrollo del cultivo y aumenta a medida que seincrementa la cobertura del suelo. El valor mximose alcanza durante la floracin, se mantienendurante la fase media y finalmente decrecendurante la maduracin.

    Lo mejor es disponer de valores de Kc para cadacultivo obtenido en la zona y para distintas fechasde siembra, pero en ausencia de esta informacinse pueden utilizar valores referenciales de Kc,presentados en la bibliografa especializada, comolos valores que se presentan en el cuadro 13.

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    Figura 12. Curvas real y terica del coeficientede cultivo KC

    Duracin de las fases

    En el cuadro 12 se presenta la duracinaproximada de las fases del perodo vegetativo dealgunos cultivos. Los valores de la tabla se refierena cultivos sembrados directamente en el terreno.

    En los cultivos de transplante se considera comofase inicial el periodo comprendido desde lasiembra hasta el transplante.

    Cuadro 12. Duracin aproximada de las fases en elperiodo vegetativo de varios cultivos

    Cultivo Total Inicial DesarrolloMedia

    Estacin FinalesAlgodn 180 30 50 55 45

    Berenjena 130 30 40 40 20

    Cacahuete 130 25 35 45 25Cebollaverde

    70 25 30 10 5

    Espinaca 60 20 20 15 5

    Col 120 20 25 60 15

    Guisante 90 15 25 35 15

    Lechuga 75 20 30 15 10

    Maz dulce 80 20 25 25 10

    Maz grano 125 20 35 40 30Meln 120 25 35 40 20

    Patata 105 25 30 30 20

    Pepino 105 20 30 40 15

    Pimiento 120 25 35 40 20

    Rbano 35 5 10 15 5

    Soya 135 20 30 60 25

    Sorgo 120 20 30 40 30

    Tomate 135 30 40 40 25

    Zanahoria 100 20 30 30 20

    Los valores de Kc para diferentes cultivos sepresentan en el cuadro 13.

    Cuadro 13. Coeficientes de cultivo (Kc) para varios

    cultivosCultivo Inicial Desarrollo

    MediaEstacin

    Finales

    Algodn 0.45 0.75 1.15 0.75Berenjena 0.45 0.75 1.15 0.80Cacahuete 0.45 0.75 1.05 0.70Cebollaverde

    0.50 0.70 1.00 1.00

    Espinaca 0.45 0.60 1.00 0.90Col 0.45 0.75 1.05 0.90Guisante 0.45 0.80 1.15 1.05Lechuga 0.45 0.60 1.00 0.90Maz dulce 0.40 0.80 1.15 1.00

    Mazgrano

    0.40 0.80 1.15 070

    Meln 0.45 0.75 1.00 0.75Patata 0.45 0.75 1.15 0.85Pepino 0.45 0.70 0.90 0.75Pimiento 0.35 0.70 1.05 0.90Rbano 0.45 0,60 0.90 0.90Soya 0.35 0.75 1.10 0.60Sorgo 0.35 0.75 1.10 0.65Tomate 0.45 0.75 1.15 0.80Zanahoria 0.45 0.75 1.05 0.90

    Demandas de aguaLas necesidades de agua se evalanestableciendo, para un determinado perodo, unbalance entre las cantidades de agua requeridaspara la evapotranspiracin del cultivo y otros usosespeciales y los aportes de agua hechos por lalluvia o el riego.

    Visto como un balance, las entradas de aguapueden ser debidas a la lluvia (P) o al riego (R).Por su parte, las salidas de agua se debern a laevapotranspiracin (ET), la escorrenta (S) y lafiltracin profunda (Fp). Una visualizacin delbalance se muestra en la figura 13.

    Se considera que un sistema de riego est biendiseado cuando la escorrenta y filtracinprofunda es cero. De esta forma, la cantidad deagua que necesita el cultivo y se ha de aportar conel riego o "Necesidades netas de riego (Nn)"correspondern con la diferencia entre la cantidadde agua que el conjunto suelo-planta pierde (laevapotranspiracin) y el agua que se aporta deforma natural (precipitacin efectiva, Pe).

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    Figura 13. Componentes del balance de agua enel suelo

    Las necesidades netas de riego, entonces sepueden representar por la siguiente expresin:

    Nn = ETc Pe

    Donde;Pe = Precipitacin efectiva

    Desde el punto de vista agrcola, la precipitacinefectiva es aqulla parte de la lluvia que sealmacena en el volumen de suelo a la profundidadradicular y es consumida por la planta en elproceso de evapotranspiracin.

    Adems de las necesidades netas de riego, hayotras cantidades adicionales de agua que sonnecesarias para compensar las prdidas por lascondiciones en que se desarrolla el cultivo. Estasprdidas se producen por:

    a) Percolacin profunda, por debajo de la zona deraces.

    b) Uniformidad de distribucin del agua en laparcela de riego.

    c) Requerimientos de lavado de sales del suelo.

    Todas las prdidas de agua se cuantifican en untrmino denominado eficiencia de riego (Er), cuyovalor es el resultado del producto de las eficienciasque se presentan en la conduccin (Ec), en ladistribucin (Ed) y en la aplicacin del agua (Ea).

    Er = Ec x Ed x Ea

    Por lo tanto conociendo la eficiencia de riego, sepueden determinar las necesidades brutas deriego (Nb). Su valor es diferente para cada mtodode riego, y dentro de cada uno de ellos distinto

    segn cada sistema. A titulo orientativo sepresentan los siguientes valores:

    a) Riego por gravedad: 30 - 50 %b) Riego por aspersin: 65 85 %c) Riego por goteo: 80 90 %

    La cantidad real de agua que ha de aplicarse en elriego para satisfacer las necesidades netas deriego, se calcula utilizando una frmula muy simple:

    Nn

    Nb = --------Er

    Cuando se utiliza agua salinas se debe aportar unacantidad adicional para lixiviar (desplazar fuera dela zona radicular) las sales que pudieranacumularse en el suelo por efecto de laevapotranspiracin. La lixiviacin de las sales esuna prctica obligada en el control de la salinidaddel suelo, a nivel de la zona radicular.

    Clculo de la ETc

    Como se ha citado, existen diferentes mtodospara calcular el consumo de agua por las plantas ylos requerimientos de riego. Una herramienta degran precisin y facilidad de aplicacin es elprograma de cmputo CROPWAT el cual es unprograma desarrollado por la Divisin de Desarrollode Tierras y Aguas (AGL) de la Organizacin parala Alimentacin y la Agricultura de las NacionesUnidas (FAO). El programa es til para:

    Calcular

    La evapotranspiracin de referencia Las necesidades de agua de los cultivos Las necesidades de riego de los cultivos Las necesidades de riego de un sistema de

    riego multicultivo.

    Elaborar: Alternativas para la programacin delriego bajo diferentes hiptesis de manejo y decondiciones ambientales

    Estimar: La produccin bajo condiciones de secanoy el efecto de las sequas.

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    Ejemplo de clculo de la ETc y las necesidadesde riego de los cultivos, utilizando el programaCROPWAT

    Datos:Clima:Estacin Meteorolgica: San Miguel, El PapalnElevacin: 80 msnmLatitud: 13.45 NLongitud: 88.11 WDatos climticos: En el cuadro 14 se presenta elcuadro de salida del programa conteniendo losdatos climticos y el clculo de la Eto para cadauno de los meses del ao, calculados mediante laecuacin de Penman Montheit.

    Cuadro 14. Datos climticos y clculode la ETo programa CROPWAT

    Cultivo:Especie: TomateCiclo vegetativo: 135 diasDuracin de las fases fenolgicas (Cuadro12)

    Inicial: 30Desarrollo: 40Media Estacin: 40Final: 25Valores del Coeficiente Kc (Cuadro 13)Inicial: 0.45Desarrollo: 0.75Media Estacin: 1.15Final: 0.80Fecha de siembra: 15 de diciembreAgotamiento permisible:10% en todas las etapasProfundidad de races: 0.10 m etapa inicial

    0.80 m etapa final

    En el cuadro 15 se presentan los datos referentesal cultivo de acuerdo al formato del programa.

    Cuadro 15. Datos del cultivo programa CROPWAT

    Precipitacin:En el cuadro 16 se presentan los valores de laprecipitacin total mensual de la estacinseleccionada y los valores de la precipitacinefectiva (Pe), calculada por el mtodo del USBR. Elprograma da diferentes opciones sobre el mtodode clculo de la Pe.

    Cuadro 16. Valores de la precipitacin media yprecipitacin efectiva, segn mtodo

    del USBR

    Etc y Necesidades de riegoEn el cuadro 16 se presenta el cuadro de salida delprograma con los valores de las necesidades deagua o ETc (CWR en el cuadro) y los valores delas necesidades de riego. Ambos datos se

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    presentan como valores totales en el periodo deanlisis del programa, para el caso, por perodosdecdicos.

    Los valores de necesidades netas de riegoaparecen en la columna titulada Irrig Req, la cualcomo puede apreciarse se ha calculado restandolos montos de la precipitacin efectiva a los valoresde necesidades de agua.

    Calendario de riegoEl calendario de riego consiste en determinar lasfechas en que se debe regar y cunta agua sedebe aplicar; para ello es necesario conocer las

    caractersticas de los suelos y las demandas deagua del cultivo.

    Por razones prcticas, en muchos casos, elcalendario de riego se establece a partir de lademanda de agua mxima del cultivo durante suciclo vegetativo, sin embargo es importante tenerpresente que la edad del cultivo influye en lascantidades de agua que consume, relacionado conla edad est la profundidad de races, a mayorprofundidad la cantidad de agua a aplicar sermayor, y a menor profundidad esta ser menor.

    Los valores de necesidades brutas vienenexpresados en la columna titulada FWS el cualcorresponde al mdulo de riego o sea el caudalunitario necesario para satisfacer las necesidades

    de riego y est definido por la siguiente expresin

    Irrig Req. X 10000FWS = ----------------------------------------------------------

    Eficiencia de riego Perodo-------------------------- x (TimeStep) x 24x3600

    100

    Estrategias de riego

    Las estrategias de riego son los criterios que seadoptan para decidir de antemano el momentooportuno de efectuar el riego, as como de la

    cantidad de agua a aplicar, estas estrategias sedescriben brevemente a continuacin:

    Estrategias para decidir el momento de riego

    a) Regar cuando se ha agotado un porcentaje dela lmina de riego (lmina de reposicin),calculada mediante la siguiente ecuacin:

    (CC ppm)dr = ----------------- x GEA x Pr x p

    100

    Cuadro 17. Valores de necesidades de riego y mdulo deriego, programa CROPWAT

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    Como se vio anteriormente, despus que el sueloalcanza el nivel ideal de humedad (capacidad decampo) la humedad empieza a disminuir por elconsumo que hace la planta del agua disponible,

    acercndose con el paso de los das al punto demarchitez permanente. En esta estrategia se dejaque el agua disminuya hasta un punto igual al 50 %(para la mayora de los cultivos) o un 30 % (en elcaso de hortalizas o 10% en riego por goteo), delagua que se encuentra entre la capacidad decampo y el punto de marchitez permanente. A esteporcentaje se conoce con el nombre de porcentajede agotamiento (p).

    Figura 14. Riego cuando se ha agotado lalmina de reposicin

    b) Regar cuando se ha agotado una determinadalmina de agua del suelo (en milmetros). tilcuando se va a aplicar una lmina de riegoconstante en cada riego no importando el intervaloentre los riegos (intervalo variable)

    Esta estrategia es la ms conveniente desde elpunto de vista del desarrollo ptimo del cultivo,pues el agua se aplica en las cantidades quepuede almacenar el suelo y de acuerdo al consumode la planta. No obstante presenta el inconveniente

    que es necesario llevar un control de los niveles dehumedad del suelo a fin de establecer conexactitud el momento del riego, por otro lado estaestrategia lleva a manejar intervalos de riegovariables, ya que la velocidad de consumo de aguapor la planta como se ha dicho, vara de acuerdo ala edad.

    c) Regar considerando una frecuencia (intervalo)de riego fija. Esta opcin es bastante utilizada parafacilitar la operacin del riego.

    d) Aplicacin del agua de acuerdo al turno de riego

    En muchos sistemas de riego (principalmente enriego por superficie), a nivel de grandes proyectos,existen restricciones para elegir el momento delriego por los productores, ya que estos reciben el

    agua por turnos (normalmente establecidos conpoco criterio tcnico), en los que cada agricultorefecta su correspondiente riego. En este casopuede ser que el dficit del agua en el suelo supereal 50% del agua capilar por lo que el productoracostumbra, cargar el suelo de agua en cada riego,en previsin de retrasos en el prximo turno deriego.

    Estrategias para decidir la cantidad de agua aaplicar

    a) Aplicar agua hasta llevar el suelo a capacidadde campo.

    b) Aplicar riego utilizando una lmina constante encada riego.

    En esta estrategia los sistemas de riego se debendisear con la mxima evapotranspiracin delcultivo durante su ciclo vegetativo a fin de quetengan la capacidad de poder proporcionar el aguaen las pocas de mximo consumo.

    Es una estrategia que ofrece una gran facilidadpara la operacin, pues como se ha dicho, noexisten cambios en el patrn de entrega de agua alcultivo, sin embargo, hay que mencionar quedurante las pocas de menor consumo por laplanta como son los estadios iniciales o cuando seacerca la cosecha, la cantidad de agua que seaplica es la misma que cuando se encuentra en lafase de floracin o fructificacin, o sea la poca demxima demanda, lo anterior supone una baja enla eficiencia de aplicacin del agua.

    c) Aplicar las lminas de acuerdo a cantidadesestablecidas por el productor.

    A continuacin, se incluye la formulacin de uncalendario de riego utilizando los datos del ejemplode clculo de las necesidades de riego.

    Para efectos de formular el calendario por estemtodo es necesario agregar los datoscorrespondientes al suelo entre lo cual se incluye elnivel de humedad del suelo al inicio del calendario.Estos datos se presentan en el cuadro 18.

    Saturacin

    Gravitacional

    Capilar

    Higroscpica

    Capacidadde Campo

    Punto de MarchitezPermanente

    Suelo Seco

    P (%)

    Riego

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    Cuadro 18. Datos del suelo Calendario de riegos

    En los cuadros 19 y 20 se presenta el calendariode riego obtenido.

    Estrategias seleccionadas: Frecuencia de riego fijaigual a un da (f = 1) y aplicando la cantidad deagua necesaria para llevar el suelo a capacidad decampo en cada riego.

    Cuadro 19. Calendario de riego Etapa inicial

    Cuadro 20. Calendario de rie o eta a final

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    V Riego por Goteo

    DescripcinEn este mtodo de riego, el agua se aplicadirectamente al suelo, gota a gota, utilizando unosaparatos llamados goteros, los cuales necesitanpresin para su funcionamiento, aunque estapresin es mucho ms baja que la que se necesitaen riego por aspersin.

    La presin se obtiene mediante un equipo debombeo o por la diferencia de nivel entre la fuentede agua y los emisores; esta diferencia puede serde 3 a 10 m, de acuerdo al tipo de gotero.

    Cuando los goteros aplican el agua, esta se infiltray va formando en el interior del suelo unhumedecimiento en forma de cebolla, al cual se lellama bulbo hmedo. Este bulbo presenta undimetro pequeo en la superficie del suelo, perose ensancha adquiriendo su mximo dimetro auna profundidad de 30 cm aproximadamente.

    En la superficie del suelo, la parte humedecida porun gotero se une con la de otro despus de algntiempo de riego y forma una franja hmeda a lolargo de la hilera de plantas (figura 15).

    Figura 15. Forma de humedecimientodel riego por goteo en la superficie

    Figura 16. Humedecimiento de los goteros en elinterior del suelo

    La forma del bulbo est condicionada en gran partepor el tipo de suelo. En los suelos pesados (detextura arcillosa), la velocidad de infiltracin esmenor que en los suelos ligeros (de texturaarenosa), lo que hace que el charco sea mayor y elbulbo se extienda ms horizontalmente que enprofundidad. Si se aplica la misma cantidad deagua en tres suelos con texturas diferentes, laforma del bulbo variar aproximadamente de laforma como se presenta en la figura 17.

    Figura 17. Humedad del bulbo segnel tipo de suelo

    El humedecimiento vara dentro del bulbo desde elpunto ms elevado de humedad que se presentaen el sitio de aplicacin de la gota de agua ydisminuye hacia el permetro del bulbo. Por suparte, la salinidad tiende a concentrarse en laszonas de mayor tensin de humedad (cercanos alpermetro del bulbo). El agua en su movimiento delas zonas de menor tensin de humedad a laszonas de mayor tensin, arrastran las sales hastaubicarlas fuera de las zonas de races.

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    Figura 18. Distribucin del agua y de las salesen el bulbo hmedo

    Ventajas y desventajas del riego porgoteoVentajas

    Se puede utilizar en todos los cultivos en hilera,es apropiado para hortalizas y frutales.

    Tiene una alta eficiencia en el uso del agua, sepuede regar el triple del rea regada consistemas por gravedad y el doble del rearegada por aspersin.

    Se puede utilizar en terrenos con pendientesaltas, y en suelos muy delgados.

    En tierras donde se cuenta con una fuente deagua en la parte superior al rea de riego, sepuede utilizar para el riego por goteo,aprovechando la energa potencial disponible(diferencia de nivel entre la fuente y las reas deriego). En riego por goteo, las cargas para sufuncionamiento son menores que en riego poraspersin.

    Es un mtodo de fcil manejo, para suoperacin no necesita mano de obraexperimentada.

    No es afectado por el viento.

    Se puede utilizar en zonas donde existen bajoscaudales en las fuentes.

    Dado que no se moja toda la superficie delterreno, sino nicamente en una franja, eldesarrollo de malezas es muy bajo comparadocon los otros mtodos.

    No existe erosin de los suelos.

    Desventajas

    La principal desventaja de este mtodo es lafacilidad con que los orificios de los goteros seobstruyen, principalmente cuando se utilizaagua de mala calidad y no se hace un filtradoadecuado de la misma.

    Necesita una buena supervisin del riego, puescuando los goteros se obstruyen no se puedeapreciar desde lejos y al taparse un gotero seproduce un crecimiento desuniforme del cultivo.

    Componentes de un sistema de riegopor goteoUna instalacin de riego por goteo debe contarcomo mnimo con los siguientes componentes.

    Fuente de energa Cabezal de control Red de tuberas Goteros o emisores Dispositivos de control

    Fuente de energa

    Para su funcionamiento, los sistemas de riego porgoteo necesitan de una fuente de energa paraprovocar la circulacin del agua, superar lasprdidas de energa en el filtrado, tuberas y

    accesorios, y ofrecer a los emisores la presinnecesaria para su funcionamiento.

    La energa necesaria puede obtenerse medianteequipos de bombeo o mediante la energapotencial que se genera a partir de la diferencia denivel entre el sitio de derivacin del agua y laparcela de riego. Los equipos de bombeo puedenser accionados por motores de combustin internao motores elctricos.

    La inmensa mayora de las bombas utilizadas en

    riego son del tipo llamado rotodinmico(turbobombas). En ellas se produce un aumento develocidad del agua provocado por el movimientogiratorio de un elemento, llamado impulsor orodete, formado por palas o alabes. El giro delimpulsor transfiere al agua una energa de presinen el interior del cuerpo de la bomba.

    Un motor, directamente acoplado a la bomba omediante algn tipo de transmisin, se encarga deproporcionar la energa necesaria para el giro. Losmotores elctricos ofrecen en la mayora de loscasos, grandes ventajas con respecto a los

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    motores de combustin, lo que hace que sean losms ampliamente utilizados cuando es factible elacceso a la red elctrica.

    Las bombas rotodinmicas utilizadas en riego seclasifican habitualmente atendiendo a lossiguientes criterios.

    Por tipo de flujo: Axial Radial Mixto

    Por el tipo de impulsores: Unicelulares Multicelulares

    Por la disposicin del eje de rotacin: Verticales Horizontales

    De todos estos criterios de clasificacin, quizs elmas operativo desde el punto de vista de laeleccin de un equipo de bombeo a instalar es elde la disposicin del eje de rotacin. En todo caso,dicho criterio es relativo, pues en determinadoscasos, una bomba de diseo horizontal puededisponerse verticalmente, o una bomba sumergida

    bien puede instalarse en posicin horizontal.Bombas horizontales

    Su caracterstica ms destacada es la de estarubicados (bomba y el motor) en la superficie. Laconexin ms comn entre ambos es la demanguera flexible o unin directa para motoreselctricos, la de poleas y correas o eje cardn, enmotores disel o movidas por tractor.

    Los modelos de bombas horizontales ms usadosen riego, son del tipo unicelular (un solo impulsor),

    de aspiracin axial (esta se produce por el centrodel impulsor) e impulsin lateral. Su capacidad deelevacin en altura manomtrica, difcilmentesupera los 60-70 metros. Pueden ir solidariamenteacopladas a un motor generalmente elctrico(bombas monoblock) o ser suministradas con ejelibre, para su acople al motor deseado, para lo cualhabr de disponerse una bancada que acta comosoporte comn a motor y bomba y un acoplamientoentre ambos ejes. En estos casos, la alineacincorrecta de los dos elementos es fundamental paraprevenir posibles averas, entre otras, de los

    cojinetes de ambas mquinas.

    Cuando se pretende conseguir una mayor alturamanomtrica, se suele recurrir a utilizar bombascon varios impulsores montados en serie (bombasmultietapas). Con esta disposicin se consigue

    multiplicar por el nmero de impulsores existentes,la altura manomtrica proporcionada por uno deellos para un mismo caudal.

    Un paso adelante en el diseo de las bombas detipo horizontal est representado por las bombasde cmara partida. Estas se caracterizan porpermitir el acceso directo a los rganos mviles dela bomba sin necesidad de desmontar lainstalacin, facilitando de este modo las labores deinspeccin y mantenimiento. Suelen presentardoble aspiracin axial en sentidos contrapuestos,

    consiguiendo un gran equilibrio hidrulico. Losapoyos del eje de la bomba se realizan en sus dosextremos minimizando los esfuerzos de flexin.

    En cuanto al diseo de las instalaciones de lasbombas de eje horizontal un aspecto importante aconsiderar es el que se refiere a las condiciones deaspiracin. Lo idneo sera que la superficie libredel agua a bombear se encontrara siempre porencima de la cota del eje de la bomba. Lastuberas de aspiracin se disearn lo ms cortasposibles y con dimetros suficientemente holgados.

    Estas recomendaciones se orientan a evitar ominimizar los problemas de cavitacin. Para estoes necesario realizar un estudio meticuloso de lascondiciones en las que va a aspirar la bomba.

    Hay que estudiar por un lado el NPSH (Net PositiveSuction Head) disponible (NPSHd) en la instalacinque deber ser, an en el caso ms desfavorable,superior al NPSH requerido por la bomba (NPSHr),este valor es dado por el fabricante de la bomba enforma de curva caracterstica.

    El NPSH es un parmetro que indica la capacidadde las bombas de aspirar en vaco, es decir que laaltura mxima terica de aspiracin ser de 10.33m (presin atmosfrica a nivel del mar).Fsicamente indica la presin absoluta que debeexistir a la entrada de la bomba para que noexistan problemas de cavitacin, que consiste en laformacin de pequeas burbujas de vapor queimplosionan generando serios daos en la bomba yproduciendo un ruido similar al del golpeteometlico de un martillo.

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    As:

    NPSHd= ho - (Ha + ha + hv)

    Donde:NPSHd: NPSH disponible.ho: Presin atmosfrica.Ha: Altura geomtrica de aspiracin.ha: Prdidas en la tubera de aspiracin y

    los labes.hv: Presin de vapor.

    De otro lado, el NPSHr (NPSH requerido) dependesolo de la bomba y del caudal. De ello, y comoNPSHd>NPSHr, se puede extraer que la alturamxima de aspiracin vendr dada por la frmula.

    Ha

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    aspecto cilndrico alargado, y se clasifican,normalmente, por su dimetro, o, mejor an, por eldimetro mnimo del pozo (en pulgadas) en el quesera posible su instalacin.

    La profundidad de instalacin puede ser tan grandecomo requiera el nivel de agua (profundidadesnormales pueden ser de 150 a 200 m). El conjuntomotobomba se instala suspendido de la tubera deimpulsin.

    En la construccin ms habitual, el motor se sitadebajo del cuerpo de la bomba. Entre ambos existeun paso de agua que constituye la zona deaspiracin de la bomba, que suele ir protegida conuna rejilla que evita el paso de los cuerpos slidos

    de gran tamao. La bomba es en generalmultifsica. Los impulsores suelen ser de tiponetamente centrfugos (radiales) o de flujo mixto(semiaxiales)

    Su instalacin es muy simple, ya que sesuspenden desde el brocal del pozo po