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EL RIEGO EN ESPECIES FRUTALES

1. INTRODUCCIÓN

La modernización de la agricultura de los países requiere necesariamente de la incorporación de innovaciones tecnológicas que favorezcan el desarrollo de los cultivos, su procesamiento, conservación y comercialización efi­ciente, que pueda traducirse en una rentabilidad positiva de las explotaciones agrícolas.

Las prolongadas y- periódicas sequías que caracterizan a importantes zonas en el mundo, ponen a prueba el grado de eficiencia y funcionalidad del sistema de regantes que opera en dichas zonas dejando al descubierto una serie de falencias que requieren ser abordadas y mejoradas.

La optimización del manejo y uso del recurso hídrico extra e intrapredial es vital para el desarrollo de la actividad silvoagropecuaria de las regiones con escasez o disponibilidad de agua limitada. Aspectos técnicos de revesti­miento de canales, establecimiento de obras de regulación de caudales, como embalses y estanques de acumula­ción nocturna, así como el funcionamiento adecuado de obras hidráulicas (marcos partidores, desarenadores etc. han de ser abordados con la importancia que merecen y ser mejorados en la medida de lo posible, buscando el <lesa- rrollo de programas de riego intrapredial adecuados a las necesidades de los cultivos y que además propicien la conservación del suelo, entre otros aspectos. Especial relevancia adquiere el mejoramiento de la conducción y apli- cación de agua en aquellos sectores de mayor escasez del recurso o donde, por condiciones de topografía irregular, el riego tecnificado o a presión es la única alternativa de suministro de agua a los cultivos.

Con el objeto de entregar información técnica sobre Métodos de Riego en especies frutales se han preparado estos apuntes, con la finalidad de poner a disposición de los asistentes a este curso Jos conocimientos y anteceden- tes básicos necesarios para la toma de decisiones, al momento de seleccionar un método de riego en particular, o efectuar una acción conjunta de dos o más sistemas de irrigación. Ello estará condicionado, definitivamente, a la disponibilidad lúdrica del predio, los requerimientos del cultivo, las características físicas del suelo, limitaciones topografía, edáficas, climáticas, de energía (eléctrica) o económicas, entre muchas otras a las que puedan verse enfrentados los agricultores y asesores de cada región.

2. CRITERIOS DE SELECCIÓN DEL MÉTODO DE RIEGO PARA UN HUERTO FRUTAL

En Capitulo anterior se ha entregado abundante información sobre los criterios de selección del método de riego, en función de las características propias y de las condiciones donde éste va a ser implementado.

En el caso de especies frutales, normalmente sus sistemas de plantación son en hileras, asignando a cada planta un espacio para su desarrollo y labores del huerto, lo que se conoce como marco de plantación. En tales circunstancias el método de riego que se utilice deberá considerar tal disposición espacial para ser implementado, tratando de proporcionar el agua donde las raíces la requieren.

En resumen la selección del método de riego para un huerto se basará en criterios que tienen relación con el culti­vo, el suelo, la topografía, la economía, el clima, la disponibilidad de mano de obra, así como las labores vinculadas al desarrollo físico, manejo del riego y administración general del predio.

Respecto a topografía, existe la restricción de la pendiente; siendo recomendable el uso de riegos por superficie en aquellas situaciones de relieve plano u levemente ondulado y el riego a presión en terrenos planos hasta fuer­temente ondulados. Si bien es cierto el riego a presión puede emplearse exitosamente en terrenos planos, cons­tituye generalmente la única posibilidad de riego eficiente en terrenos fuertemente ondulados, en cuyo caso no hay alternativa. Ello posibilita el riego de tierras clasificadas, incluso, como no aptas para la agricultura, por sus condiciones topográficas.

Con relación a suelos, aquellos muy poco profundos y/o con excesiva capacidad de infiltración se riegan muy inefi­cientemente con métodos de superficie. En terrenos de topografía muy irregular, el riego a presión puede constituir la única posibilidad de riego.

El recurso agua sin lugar a dudas es una de las mayores restricciones para la utilización de riegos de superficie, considerando su baja eficiencia, que no sobrepasa el 45%; en comparación a los riegos presurizados cuyas efi­ciencias superan el 75%. Por otra parte la forma como se dispone del agua en el predio, también es otra variable a considerar. Sí se dispone de un gran caudal, en tiempo reducido y con grandes intervalos entre entregas sucesivas, podría justificar la utilización de métodos superficiales, siempre y cuando no se cuente con un reservorio de acu­mulación. En caso contrario debe adoptarse métodos localizados para el riego del huerto.

En términos de costos, ya no existen ventajas de los riegos superficiales sobre los presurizados, en el riego de huertos frutales, dado que en el largo plazo el costo de manejo de estos últimos es muy inferior a los primeros, principalmente por el costo de mano de obra. Obviamente que la inversión inicial que hay que efectuar para la implementación de un riego presurizado es alta, pero recuperable en el corto o mediano plazo.

3. CARACTERÍSTICAS DE LOS MÉTODOS DE RIEGO UTILIZADOS EN HUERTOS FRUTALES

Los métodos de riego más comúnmente utilizados para el riego de huertos frutales son los siguientes:

• Riego por surcos (rectos, zig - zag y en contorno) • Riego por goteo. • Riego por microaspersión y microjet. • Riego por aspersión.

En el riego por surcos, el agua se aplica al terreno desde una acequia cabecera. Esta agua escurre gravitacional­mente a través de pequeños canales y el caudal normalmente excede la capacidad de infiltración del terreno a regar, de manera que el sobrante superficial, resultante para cada posición de avance del frente del agua, permite llegar al final y completar el proceso de mojado del suelo.

El riego a presión se caracteriza por aplicar el agua en forma localizada a través de emisores (aspersores, goteros, etc.) que requieren una presión de agua normalmente superior a 1,0 kg/cm2. Esto implica que el agua debe ser conducida a través de tuberías.

3.1 Riego por surcos.

En el riego por surcos, el agua escurre por pequeños canales infiltrándose en el suelo por el fondo y costado del mismo. Este método de riego es especialmente adecuado en frutales y cultivos escardados, como maíz, papa, frejol, maravilla, remolacha y hortalizas. También sirve para hacer el riego de pre-siembra, obteniéndose una aplicación del agua uniforme y eficiente.

Ventajas.

• Permite regar cultivos susceptibles a enfermedades del cuello, ya que evita el humedecimiento de esta arte de las plantas.

• La eficiencia de aplicación del agua al suelo es del orden del 40% a 50%. • Se evitan pérdidas por evaporación desde la superficie del suelo y se aprovecha el agua de escurrimiento siem­

pre y cuando se respeten las normas del diseño.

Desventajas. (Si el diseño o la operación es inadecuada)

• Se producen pérdidas importantes del suelo por erosión. • Se acumulan sales en los camellones cuando el agua no es de buena calidad. • Con una mala distribución del agua de riego disminuyen los rendimientos hacia el final del surco.

3.1.l Consideraciones sobre el diseño

Para diseñar un buen sistema de riego por surco se deben considerar factores como el suelo (pendiente, textura y profundidad), cultivo y sistema de distribución del agua en el predio. Factores del suelo: La pendiente limita el largo de los surcos, por lo tanto no es recomendable usar este sistema con pendientes mayores al 2%. En estos casos la solución es hacer los surcos en curvas de nivel de 0,2 a 0,5% de

pendiente, según la textura del suelo.

También debe considerarse en el diseño la textura y la profundidad del suelo. Los suelos de textura gruesa o are­nosa retienen menos cantidad de agua que los suelos de textura fina o arcillosa. En el Cuadro 1 se presenta el largo máximo que deben tener los surcos de riego de acuerdo con la textura y pendiente del terreno. Además se incluye la profundidad del suelo, ya que este factor hace que la cantidad de agua a aplicar sea mayor o menor.

Otra consideración que debe tenerse presente en el diseño de riego por surcos, es la cantidad de agua que se debe entregar. Si en terrenos de gran pendiente se aplican caudales muy grandes, las pérdidas de suelo por erosión pue­den ser muy significativas.

Cuadro 1: Largo máximo de surcos (m), según pendiente, textura y profundidad del suelo.

Textura: Arenosa Franco Arcillosa

Profundidad de 50 100 150 50 100 150 50 100 150 suelo (cm):

Pendiente% 0,25 150 220 265 250 350 440 320 460 535 0,50 105 145 180 170 245 300 225 310 380 0,75 80 115 145 140 190 235 175 250 305 1,00 70 100 120 115 165 200 150 230 260 1,50 60 80 100 95 130 160 120 175 215 2,00 50 70 85 80 110 140 105 145 185

Fuente: Booher (1974).

La cantidad de agua que se debe aplicar a los surcos, según la pendiente del terreno, se indica en el Cuadro 2.

Cuadro 2: Caudales máximos no erosivos.

Pendiente% Gastos . . max1mos

no erosivos (lls) 0,3 2,0 0,5 1,2 1,0 0,6 1,5 0,4 2,0 0,3

3.1.2 Variaciones del Método de Riego por Surcos

La elección del tipo de riego por surcos es importante para conseguir los máximos beneficios de su uso en el aumento de la producción de los cultivos y la conservación del suelo. Algunas variantes del método de riego por surcos se pueden ver en la Figura 1:

Figura 1: Riego por surcos. a) Surcos rectos, b) Surcos en contornos c) Surcos taqueados d) Surcos en zig- zag.

a) Surco Recto: Estos se utilizan en hortalizas, chacras, árboles frutales y viñas. Cuando el terreno es plano y no tiene una pendiente superior a 2% en el sentido del riego (Figura lA).

b) Corrugaciones: Este tipo de riego por surcos consiste en conducir el agua en el sentido de la máxima pendiente mediante pequeños surcos llamados corrugaciones. Con este sistema se puede regar cultivos de crecimiento denso, como cereales y pastos. En todos ellos las corrugaciones se hacen una vez que el terreno ha sido sembrado. Las corrugaciones tienen forma de V o U de unos 10 a 15 cm de profundidad, separadas 40 a 75 cm unas de otras. Obviamente, ellas deben adaptarse a la distancia de establecimiento entre hilera de los cultivos. c) Riego por Surcos en Contorno: Este método se emplea comúnmente en terrenos ondulados que presentan pen­dientes entre un 3 a 8%. Se adapta bien a cultivos de hortalizas y frutales. En suelos arenosos y en aquellos que se agrietan al secarse deben tomarse precauciones, ya que existe peligro de erosión por derrame de agua en dirección de la mayor pendiente. Esto limita el método a pendientes inferiores al 5%. Por la misma causa, si el cultivo exige surcos poco profundos, el peligro de erosión se presenta en cualquier tipo de suelo y, por lo tanto, no conviene pasar de una pendiente del 3%. (Figura IB). d) Surcos en Zig-Zag. En terrenos con pendientes fuertes o de baja velocidad de infiltración, puede utilizarse una modificación del surco recto, denominado surco en zig-zag. Se utiliza especialmente en huertos frutales. La forma que éstos adoptan permite incrementar el largo que debe recorrer el agua para alcanzar el final del surco. Al au­mentar el largo, se reduce la pendiente y, por lo tanto, la velocidad del agua. Ver Figura ID) e) Riego por Surco Taqueado: Este sistema corresponde también a una variación de riego por surcos. Su carac­terística es que en ciertos tramos el flujo de agua toma direcciones opuestas. Se utiliza en suelos de baja capacidad de infiltración debido a que, al igual que en el caso anterior, disminuye la velocidad del agua, favoreciendo la infil­tración. Este método puede ser utilizado en hortalizas y frutales. (Figura 1 C)

3.2. Riego por goteo

El riego por goteo consiste en la distribución del agua, en el terreno a regar, mediante una red de tuberías con go­teros o emisores, que entregan pequeños volúmenes de agua a baja presión. El caudal total se distribuye, entonces, en dotaciones periódicas de agua, de acuerdo a las necesidades hídricas del cultivo y a la capacidad de retención de humedad del suelo.

En este método de riego, el agua se aplica gota a gota sobre la superficie del suelo en el que se desarrolla el siste­ma radicular del cultivo. El caudal que se vierte es captado mediante las raicillas absorbentes, que lo aprovechan prácticamente en su totalidad.

Con este sistema de aplicación de agua localizada, donde se humedece solamente la parte del terreno ocupada por la raíz de la planta, se tiende a forzar el desarrollo radicular en ese volumen de suelo.

Ventajas del sistema

Alta eficiencia de riego (90 a 95%) y muy uniforme distribución del agua. • Con este sistema se puede regar frecuentemente con pequeñas cantidades de agua, de manera tal que el suelo

esté siempre húmedo, con buena relación entre agua y aire. • El régimen de aplicación (intervalos éntre riegos y cantidad de agua) puede ajustarse exactamente de acuerdo a

las condiciones del suelo y del cultivo. • Es posible aprovechar el agua las veinticuatro horas del día, sin necesidad de supervisión continuada del riego. • Con este sistema de riego a presión, no se producen pérdidas de agua en los deslindes del predio y no se mojan

los caminos ni las parcelas vecinas. • Se aplica el agua que sólo las raíces del cultivo son capaces de absorber, por lo tanto, se evita mojar otras áreas

de terreno, lo que significa un ahorro de agua. • Contribuye a facilitar el control de las malezas al humedecer el suelo en forma localizada. Además, el agua de riego

se aplica finamente filtrada y libre de semillas de malezas • Permit.e suministrar, a través del riego, fertilizantes y pesticidas solubles en agua Es posible ejecutar durante el

riego otras labores culturales, como fumigación y cosecha. • Se minimizan las pérdidas por conducción y evaporación, como también la formación de costra superficial. • Disminuye el desarrollo de enfermedades fungosas. • Las características de este sistema de riego, su mayor beneficio es integrar al uso agrícola comercial, áreas con

problemas de riego y que presentan condiciones agroclimáticas apropiadas para rubros que respondan, con rentabilidad adecuada, a la incorporación de tecnologías modernas.

Cabe destacar que la alta eficiencia de este método de riego, incide en forma significativa sobre los rendimientos

del cultivo, donde, en algunos rubros, el solo incremento de la producción puede amortizar el gasto que significa la implementación de un sistema de riego por goteo.

Desventajas del sistema

Su alto costo de inversión, debido a que exige abastecimiento de agua a presión y un complejo sistema de con­trol que se detalla en puntos siguientes.

• Este sistema requiere de un especial cuidado en el filtraje del agua y mantención de los goteros, pues son muy sensibles al taponamiento por materia orgánica o impurezas.

3.2.1 Componentes de un sistema de riego por goteo.

Un equipo de riego por goteo consta de tres unidades fundamentales:

A. Cabezal de riego. B. Red de conducción y distribución. C. Emisores .

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Figura 2: Esquema de la disposición de los diferentes componentes de un sistema de riego presurizado

En la Figura 2 se muestra esquemáticamente la disposición dentro de un predio o parcela, de los diferentes com­ponentes de un riego por goteo

A. Cabezal de riego.

Consiste en el agrupamiento de varios elementos que controlan el funcionamiento del sistema. Los más importa tes son: filtros, inyector de fertilizantes, válvulas, programador y grupo motobomba. (Figura 3).

A. l Filtros: Estos elementos evitan la posibilidad de obstrucción de los emisores por la presencia de sólidos en el agua. Pueden ser de distintos tipos (según necesidades): mallas, grava, hidrociclones, u otros (Figura 4).

• Filtros de arena. Se emplean principalmente por la presencia de algas acuáticas y materia orgánica en el agua de riego. También denominados filtros de grava, estos filtros corresponden a recipientes o tanques de metal, normalmente circulares, que llevan en su interior arena o grava de un determinado tamaño. Cuando el agua atraviesa el tanque, la arena realiza el filtrado de limos, arenas finas y materia orgánica.

El diámetro del tanque está en relación directa con el caudal de agua que se desea filtrar, utilizándose como refe­rencia tasas de filtraje entre 10 y 15 l/s/m2 de superficie filtrante (debe considerarse que 1 m2 de superficie filtrante equivale a tener un filtro cilíndrico de 1,13 m de diámetro). De esta manera, para filtrar caudales menores, se re­querirá una superficie menor y, por lo tanto, un filtro de diámetro más pequeño.

Figura 3: Cabezal de riego tipo.

La limpieza de estos filtros se hace produciendo la inversión del flujo, lo que se logra con la apertura Y cierre de la válvula correspondiente.

La operación de lavado se facilita cuando se instalan 2 filtros; de esta forma, un filtro puede estar funcionando normalmente y el otro estar en proceso de retrolavado, como se esquematiza en la Figura 4'. Cuando menor sea el caudal por superficie de lecho filtrante más eficaz será el filtrado.

La operación de retrolavado debe efectuarse frecuentemente para que no se produzca disminución en la presión de operación del sistema, permitiéndose pérdidas de carga no superiores a los 4 a 6 metros columna de agua (m.c.a.).

Figura 4: Filtros de arena con programador y filtros de malla

• Filtros de malla. Normalmente se sitúan, inmediatamente después del tanque fertilizante en el cabezal. A diferencia de los filtros de grava, que trabajan por superficie y profundidad, los filtros de malla sólo lo hacen por

superficie, por lo que pueden retener menos cantidad de partículas sólidas (Figura 4b).

El caudal a tratar por un filtro de malla dependerá de la calidad de agua, la superficie de filtrado, el porcentaje de orificios de la malla y la pérdida de carga permitida. Para un filtro de malla fina se admite, normalmente, un caudal máximo de 250 m3/h/m2de superficie filtrante de acero inoxidable y 100 m3/h/m2 para una malla de nylon, para un mismo diámetro de orificio.

A.2. Unidad inyectora de fertilizantes: Ya sean estanques fertilizadores o bien bombas inyectoras, esta unidad es la responsable de aplicar fertilizantes solubles a la red, con un considerable ahorro de tiempo, mano de obra e insumos.

Tanto los abonos principalés como los micro elementos, que el parronal frutal o cultivo necesita, pueden ser in­corporados en el agua de riego, siempre que éstos sean solubles en ella. También pueden aplicarse ácidos (ácidos sulfuroso, clorhídrico, fosfórico, nítrico) y fungicidas, hipoclorito de sodio u otros compuestos solubles.

Existen dos clases de aparatos para la incorporación de abonos al agua: los tanques de fertilización y los inyectores de abono. Un esquema de los diferentes sistemas de aplicación de fertilizantes en riego por goteo se puede ver en la Figura 5.

• Tanque de fertilización: Los tanques de fertilización, en general, son depósitos de 20 a 200 litros en donde se coloca el abono. De acuerdo a como funcionan, pueden dividirse en dos tipos.

• -Tanque. tipo Venttµ-i. Son unos dispositivos muy sencillos que consisten en una pieza en forma de T que en su interior tiene un mecanismo Venturi. Este dispositivo generalmente se instala en paralelo, debido a que el caudal que circula por el sistema rebasa la capacidad del propio Venturi. Por este motivo, los dispositivos más usados se basan en una combinación del principio Venturi y de diferencia de presión. Si se decide instalar el Venturi en pa- ralelo, se requerirá una diferencia de presión entre la entrada y salida del orden del 20%. Es necesario indicar que el tanque tipo Venturi tiene una capacidad de succión reducida, por lo que es recomendable su uso en instalaciones pequeñas. La mayor ventaja de este tipo de fertilizador es su bajo costo y fácil mantención.

• Tipo tanque en paralelo. Son dispositivos cuya principal característica es la de poseer un depósito en donde

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se pone la solución concentrada de abono que quiere incorporarse y, una vez cerrado, se alcanza en su interior la misma presión que en la red de riego. Por ello, el tanque deber ser metálico o de plástico reforzado. Se colocan en paralelo con relación a la conducción principal. El tanque se conecta a la red a través de dos tomas de enganche rápido, separadas por una válvula para producir diferencia de presión entre ellas. Los tanques en paralelo son sencillos y de buen funcionamiento, aunque presentan el inconveniente de que no mantienen una aplicación uniforme, ya que la concentración de abono va disminuyendo con el riego hasta el final del mismo. Por ello se recomienda el consumo de una carga completa del tanque por unidad operacional de riego.

Figura 5: Diferentes sistemas de aplicación de fertilizantes en riego por goteo.

• Inyector de fertilizante: Los inyectores de fertilizantes, al igual que los fertilizadores tipo Venturi, utilizan un tanque abierto sin refuerzos, en los cuales se agrega el fertilizante y luego éste es succionado a la red a través de bombas:

• Bomba de inyección eléctrica: son bombas de diafragma con caudal variable en las que se puede regular con toda precisión la cantidad de solución de abono que se desea incorporar. El único inconveniente, aparte del costo, es la necesidad de una fuente de energía.

• Bomba de inyección hidráulica. En este tipo de inyector, el motor eléctrico se sustituye por uno de acciona­miento hidráulico, que usa la propia energía del agua de la red para mover sus mecanismos. Se trata de una bomba de tipo peristáltico que, por tanto, produce una dosificación a impulsos, inyectando en cada embolada un volumen de solución igual a la capacidad de la cámara receptora. Por este motivo, el control del ritmo de in­yección se realiza, variando el número de emboladas por unidad de tiempo.

La presión máxima de trabajo de los modelos existentes en el mercado puede variar entre 6 y 10 atmósferas y su capacidad máxima de inyección suele estar entre los 200 y 300 l/h. En general, este tipo de inyector consume de 2 a 3 veces el volumen de líquido inyectado. El inconveniente que presenta es su difícil mantención.

Algunos agricultores e instaladores usan como inyector de fertilizante la bomba del sistema de riego por goteo; es necesario indicar que este procedimiento tiene el inconveniente del posible deterioro del rotor de la bomba en un tiempo menor.

A.3. Válvulas de distintos tipos: Existen válvulas de paso, reguladoras de presión, de retención (check), hidráu­licas, eléctricas, volumétricas, etc. Su operación directa o indirecta, mediante programadores, regulan el compor­tamiento del flujo y la presión en la red.

A.4. Programadores: Los programadores son elementos electrónicos que permiten automatizar el accionamiento de la red y a la vez operar en forma secuencial el riego en distintos sectores. Su inclusión, aun cuando es opcional, se justifica en instalaciones de gran superficie o de difícil manejo. Se usan a su vez para automatizar el proceso de limpieza de los filtros.

A.5. Grupo motobomba: El grupo motobomba está constituido por la bomba, que aspira e impulsa el agua a pre­sión, y por un motor eléctrico o de explosión que acciona la bomba.

B. Red de distribución y conducción de agua.

B.l Tuberías matrices: Denominadas también Línea Príncipal, es la tubería encargada de conducir el agua ·hasta el o los sectores a regar. Normalmente es de PVC o bien Rocalit (en diámetros mayores) y generalmente es la de mayor diámetro en la red. Va instalada bajo tierra, debiendo respetarse las normas sobre ancho y profundidad de zanja, que entrega el fabricante.

Los sigúientes son otros aspectos a considerar sobre la instalación de las tuberías: • El fondo de Ja zanja debe ser continuo, plano y Ubre de piedras; troncos, materiales duros o cortantes. • Sí el fondo esta constituido por material pedregoso o rocoso, es aconsejable colocar una capa de 1nateríal lino

Como arena o gravilla. • No debe colocarse arcilla alrededor del tubo, ya sea en el encamado o en el relleno lateral y superior • La tubería debe tener un apoyo uniforme y continuo en toda su longitud. • La zanja debe ser lo más estrecha posible, hasta la parte superior de la tubeda, con un ancho mínimo equivalente al

diámetro exterior del tubo más 30 cm. (Cuadro 3). • Las alturas mínimas de relleno recomendadas sobre la tubeda son de 0,6 a 1 metro, en zonas de tráfico corriente. • Debe considerarse unos 30 cm. de encamado y de relleno sobre la clave del tubo (parte superior del tubo), utili­

zándose arena. • El relleno debe efectuarse inmediatamente colocada la tubería, con el mismo material recomendado para el

encamado: arena o gravilla. En caso de no ser posible el uso de este material, puede emplearse el mismo material extraído de la excavación, eliminándose las piedras y otros materiales que puedan dañar la tubería. El relleno debe hacerse con cuidado y compactarse manualmente por capas Antes de completar el relleno debe probarse la tubería, para lo cual deben quedar descubiertas todas las uniones y piezas especiales.

Cuadro 3: Ancho y profundidad mínima de zanja para tubería PVC de diferentes diámetros

Diámetro Ancho zanja Profundidad Profundidad tubería recomendado tráfico mínima (mm) (cm) Liviano trafico

· (cm) pesado (cm) 20 40 60 60

·-25 l 40 60 60 32 40 60 60 40 40 65 65 50 40 65 65 63 40 70 80 75 40 70 90 90 40 70 100 110 40 70 130 125 43 75 135 140 44 75 135 160 46 75 135 200 50 80 140 ··---250 55 80 145 315 61 90 150 355 65 100 150

B. Tuberías submatrices: Denominadas también líneas secundarías o terciarias, son tuberías que distribuyen el agua en el terreno y a su vez abastecen a las líneas que tienen los goteros. Son de diámetro más pequeño y gene­ralmente de PVC (Polldoruro de vínico). También van instaladas bajo tierra.

Las tuberías que se utilizan en las instalaciones de riego por goteo son, preferentemente de PVC y PE (Polletileno) y, últimamente, pollpropileno y poll butileno, recurriéndose, en grandes instalaciones, al fibrocemento sólo para la red principal y, ocasionalmente, para tramos muy cortos, al hierro galvanizado, aunque este último debe evitarse siempre qué sea posible, debido a su fácil corrosión.

De estos materiales, el fibrocemento es el más barato para grandes diámetros, particularmente en diámetros ma­yores de 150 a 200 mm, pero es un material más pesado y la conexión de los distintos tramos es más laboriosa que con PVC y PE, por lo que el metro lineal instalado no suele ser mucho más barato que el de los otros materiales. El PVC es rígido y es más barato que el polietileno para diámetros de 50 mm y superiores. Por último, el PE es flexible y es el material más barato para diámetros inferiores a 50 mm, por lo que se utiliza ocasionalmente en la red terciaria y preferentemente en los ramales de riego.

B.3 Tuberías portagoteros o laterales: Corresponden a las tuberías en las cuales se insertan los goteros. Son de polletileno y por lo general de 16 ó 12 milímetros. Van en la superficie del terreno, sobre la hilera de cultivo.

Hay dos tipos de PE: el de baja densidad, que se obtiene a alta presión (2.000 Kg/cm2), y el de alta densidad, que se obtiene a baja presión (20 Kg/cm2). El primero está formado por cadenas ramificadas y el segundo por cadenas lineales.

l'.11'1' de ha¡ a densidad tiene menos resistencia al calor y a la tracción que el de alta densidad, pero presenta mayor rcsi~tcncia al agricta1nienlo y flexibilidad, motivo por el cual normalmente se usa.

l .1.1 rcsistL·111..:ia a los agentes atmosféricos se logra a través de estabilizantes y colorantes, como el negro de humo, que retiene la radiaciún ultravioleta en la parte superficial de la tubería sin afectar al resto.

e:. (;oteros o En1isores.

Son las unidades que, en definitiva, descargan el agua al terreno, reduciendo la presión del fluido hasta práctica­llH'ntc O. Existe una amplia gama de tipos o modelos que se pueden clasificar de distintas maneras (Figura 7). Sin embargo, al elegir un gotero, los aspectos más importantes a considerar son: caudal que entrega (litros/hora), uni­formidad de este caudal ante de fluctuaciones de presión (analizar la curva de característica del gotero), la facilidad de obs- trucción o requerimiento de filtra je que posee, sistemas de conexión a la tubería (gotero de línea, de botón, cte.) y, por supuesto, su precio unitario.

Los emisores son dispositivos que controlan la salida del agua desde las tuberías laterales, con caudales inferiores a 12 l/h. Los más utilizados en nuestro país, y a nivel mundial, son los emisores de 2 y 41/h.

Para la selección un emisor o gotero es necesario que cumpla con las siguientes características:

• Relativamente bajo caudal, pero uniforme y constante, siendo poco sensible a las variaciones de presión. Diámetro y velocidad de paso de agua suficiente para que no se obture fácilmente. Fabricación robusta y poco costosa. Buena uniformidad de fabricación. Resistencia a la agresividad química y ambiental.

• Estabilidad de la relación caudal-presión a lo largo de su vida. Poca sensibilidad a los cambios de temperaturas. Reducida pérdida de carga en el sistema de conexión.

Existe una gran diversidad de goteros. A continuación se indican las características de algunos de ellos y en la Fi­gura 7 se presentan diferentes tipos existentes en Chile.

C.I Goteros de largo conducto. En ellos la pérdida de carga tiene lugar en un conducto (de hasta 2 m de longi­tud) de diámetro pequeño (de 0,5 a 5 mm). A este grupo pertenecen los microtubos con diámetros de 0,6 a 2 mm. Su coeficiente de fabricación (C.V.) puede ser bastante bueno (0,02 a 0,05), pero dependerá fundamentalmente del cuidado que se tenga cuando se corten a una determinada longitud. Al grupo de estos emisores de largo conducto pertenecen también los goteros con el conducto en helicoide - los cuales tienen un caudal de 2 a 41/h y son muy sensibles a las obturaciones - y los goteros de laberinto, menos sensibles a la obturación que los anteriores y que tienen también un caudal entre 2 a 4 !/h.

C.2 Goteros de orificio. En estos goteros el agua sale al exterior a través de uno o varios orificios de pequeño diá­metro, en donde tiene lugar la mayor pérdida de carga. Estos emisores son muy sensibles a las obturaciones.

C.3 Goteros de tipo vortex. Estos goteros tienen una cámara circular en donde se produce un flujo vertical. El coeficiente de fabricación en general es bajo (0,04), pero son muy sensibles a las obturaciones, pues los modelos existentes en el mercado tienen un diámetro de paso del orden de 0,6 mm.

C.4 Goteros autocompensantes. Se trata de goteros con flujo turbulento o transitorio en los que se intenta obtener un caudal.constante independiente de la presión. El lúnite inferior de presión de funcionamiento suele estar en 10 m y el superior entre 30 a 40 m. La sensibilidad u obturación puede ser grande en este tipo de emisores. C.5 Goteros autolimpiantes. Existen, principalmente, dos tipos de goteros autolimpiantes, que pueden estar o nó en posición limpiante y los que continuamente lo están. Los primeros sólo se limpian durante el corto tiempo que t3a.r3d.a 3e.I sRisitegmoapeonrpmonicerroseasepnerfusinócnioynammiciernotjoety. alcanzar la presión de régi­men, o cuando el sistema se detiene y pasa a la presión atmosférica. Con el gotero hay que tener la precaucíón de que el caudal del sistema sea suficiente pEalrariepgoodeprolrlemgaicrraoalsapperressióiónnydme ricégroimjete,nc,oynasiqsutee edneslacaarpglaicnam­ciáósncdaeuldaaglucaudanedroieegsotácnomenoluanpaolsliucvióian ddeegliomtapsieazbaa. ja

altura. El agua se distribuye a través de una red de tuberías y es aplicada a las plantas mediante microaspersores o microjets, que dan un majamiento en forma localizada. La diferencia entre microaspersores y microjets es que en los primeros el chorro de agua va rotando y en los últimos es estático.

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Figura 7: Diferentes tipos de goteros existentes en Chile.

3.2.2. Conceptos de diseño.

Existen criterios generales que deben tomarse en cuenta para el diseño de un sistema de riego localizado, entre ellos pueden considerarse los siguientes:

• Aspectos Agronómicos: superficie a regar, demanda de agua del cultivo, características de plantación y de desarrollo del cultivo, número y caudal del gotero seleccionado, sectores y tiempos de riego, caudal requerido por el sistema; an­tecedentes cuyo cálculo se explicita en el Cuadro 4 y donde como resultado final se logra el Caudal de Diseño (Qd).

• Aspectos Hidráulicos : trazado, longitud y diámetro de las tuberías, pérdidas de energía del agua al interior de las tuberías, presión total requerida, dimensionamiento del grupo motobomba, del sistema de filtros y del equipo de fertilización, automatización del sistema y dimensionamiento de la fuente de agua necesaria, si no existiese. La metodología de cálculo de estas variables se presenta en el Cuadro 5, obteniéndose como resultado final la presión requerida por el sistema (Hd).

Al respecto, se puede dar la situación que el predio o parcela se abastezca de agua a través de un canal, cuyo tra­zado está en altura, existiendo una diferencia de cota importante entre la toma de agua y el terreno a regar, como lo esquematizado en la Figura 8. Esta condición hay que aprovecharla y determinar efectivamente cual es la dife­rencia de altura que existe entre estos dos puntos.

Tal como se indica en la Figura 8, y dependiendo de la superficie a regar, la diferencia de altura minima recomen­dable para un buen funcionamiento de los emisores es de aproximadamente 10 ro.e.a. Esta cifra puede variar según el diámetro de las tuberías que se utilicen, el tamaño de los sectores de riego, el tipo de emisores, etc.

3.3.3. Riego por microaspersión y microjet.

El riego por microaspersión y microjet, consiste en la aplicación del agua de riego como una lluvia de gotas a baja altura. El agua se distribuye a través de una red de tuberías y es aplicada a las plantas mediante microaspersores o microjets, que dan un majamiento en forma localizada. La diferencia entre microaspersores y microjets es que.en los primeros el chorro de agua va rotando y en los últimos es estático. Las descargas normales de un micro aspersor o microjet son altas (caudales de 25 a 120 l/h) y los sistemas se dise­ñan para realizar riegos frecuentes.

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Figura 8: Esquema de un sistema de riego por goteo gravitacional.

Ventajas del sistema

• Se pueden aplicar caudales importantes a baja presión (15 a 20 m.c.a.), lo que disminuye el costo total del sistema. El suministro localizado del agua aumenta Ja eficiencia de aplicación del sistema de riego. El microjet tiene un diámetro de majamiento pequeño (menor a 8,5 m).

• Se administran caudales controlados por el cabezal de control, por lo tanto, las pérdidas por escurrimiento super­ficial son mínimas. Permite diluir fertilizantes y pesticidas en los volúmenes de riego.

• Se produce una disminución importante de las male-zla45s-debido a la aplicación localizada del agua. En consecuencia, hay un ahorro de mano de obra al disminuir las labores de limpia.

• El costo de la red de tuberías es menor que en el riego por aspersión y similar al riego por goteo, dado que se administran caudales medios (25 a 120 l/h) a menor presión que la aplicada en aspersión.

Desventajas del sistema

• Las principales limitaciones del sistema son las derivadas de su costo de inversión, dado que se requiere, gene­ralmente, de uno o dos microaspersores o microjets por planta.

Componentes de un equipo de riego por microaspersión o microjet

Un equipo de riego por microaspersión o microjets está constituido por Jos mismos elementos que un riego por goteo; solamente variando los emisores y en general las tuberías utilizadas son de mayor diámetro, dado que con­ducen, normalmente un mayor caudal que goteo.

• Características de los emisores: Los microjets y microaspersores están usándose cada vez más, representando, en algunos casos, una ventaja respecto de los goteros. Se caracterizan porque el agua se desplaza a través del aire alguna distancia, antes de llegar a la superficie del suelo.

• Los microaspersores: Básicamente son boquillas compuestas de una sola pieza de polímero, sujeta a un sopor­te que la eleva a una altura de 10 a 20 cm sobre el suelo (Figura 9).

Las áreas de majamiento de un microaspersor pueden ser de 360°, 280°, 270°, 180°, 90° ó 45°, lo cual es de gran uti­lidad. Así, por ejemplo, con una boquilla de 300° se tiene un majamiento casi circular y del área de majamiento se excluye un arco de 60° que no se humedece y que corresponde, comúnmente, a la ubicación del tronco del árbol, de modo que no se daña esa zona de la planta.

Cuadro 4: Aspectos agronómicos a considerar en el diseño de un sistema de riego localizado.

Determinación Relación Observaciones

Superficie a regar Caudal disponible (lis) Para proyectos de la ley de riego se (Sr) Sr = solicita el caudal disponible con 85%

Demanda requerida (lis/ha) de probabilidad de ocurrencia.

Demanda de agua EB x Kp x Kc x MP x PC EB = Evaporación de bandeja del cultivo (D.C) D.C.= (mm/dia)

(l/planta/dia) Kp = Coeficiente de la bandeja 100 x Efa Kc = Coeficiente del cultivo

MP= Marco de plantación (m x m) PC =Porcentaje de cobertura (%) Efa = eficiencia de aplicación (%)

Esta determinación debe definirse para el mes de máximo consumo del cultivo y cuando se encuentre en pleno desarrollo.

Número de goteros MPxPSM PSM = Porcentaje de suelo a mojar por planta (ng) ng.:: (%), minir:io 35%.

100 x Amg Amg = A rea mojada por emisor (depende de la textura del suelo), aproximadamente 1 m2.

Espaciamiento entre Separación entre las plantas (m) ng = número de goteros. goteros o emisores dg = (dg) ng Este valor queda definido por la

distancia que tienen las plantas sobre la hilera de plantación.

D.C qg = caudal del emisor en l/hora. Tiempo de riego TRD= (horas) diario (TRD) ng xqg Para fines de diseño, esta

determinación define el tiempo máximo de riego al dia para cada sector de riego.

Número de sectores Horas laborables al dia TRD = Tiempo de Riego Diario. de riego (NSR) NSR=

Las horas laborables las define el TRD propietario. Para efectos de los

proyectos de riego de la Ley 18.450, no pueden ser inferiores a 12 horas, en el caso de agricultores pequeños, y de 18 horas, en el caso de agricultores medianos y grandes.

Caudal de diseño Qd = (Nº plantas/ha) x (Sup. Sector) x El caudal calculado corresponderá al (Qd) (ng) x (qg) = lis caudal de diseño, expresado en litros

por segundo, requerido para abastecer al sistema diseñado.

Los microjets: Son del mismo material que los microaspersores, pero están compuestos de dos piezas, una base y una cabeza. En la base está el orificio de salida del agua, mientras que la cabeza es la encargada de su distribución en áreas de 180° y 360º. (Figura 9).

A pesar de tener diámetros de paso relativamente pequeños, son poco sensibles a las obturaciones debido a la ve­locidad con que es expulsada el agua.

Casi todos ellos tienen un deflector contra el cual choca el chorro de agua, cambia de dirección y se distribuye a través del aire. El área mojada puede tener diversas formas, desde un círculo completo hasta un sector de pequeño ángulo. La posición que ocupa el difusor con relación a la vertical, tendrá mucha influencia sobre la forma y di­mensión de la superficie mojada.

En general, la película de agua sobre la zona mojada es bastante irregular, ya que la distribución suele ser mucho más imperfecta que con los aspersores convencionales .

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Figura 9: Características de microjets y microaspersores

3.4. Riego por Aspersión.

El riego por aspersión consiste en la aplicación de agua en forma de llovizna, producida mediante el paso de agua a presión a través de tuberías, de las que sale por orificios que constituyen el punto de emisión de los aspersores.

En este método de riego, el agua se distribuye por el aire, dando diámetros de majamiento superiores a los 3 m y hasta 150 m, dependiendo del modelo del aspersor utilizado.

Este método de riego, es de uso poco frecuente en huertos frutales; utilizándose preferentemente en cultivos ex­tensivos como praderas y en cultivos hortícolas. En zonas con ocurrencia de heladas se ha extendido su uso como una buena alternativa, para el control de estos fenómenos. Se recomienda revisar literatura especializada para profundizar más sobre este método.

Cuadro 5: Aspectos hidráulicos a considerar en el diseño de un sistema de riego localizado.

Determinación Relación Observaciones

Presión de Operación qo=KxHo' La define el fabricante para cada emisor, (Ha) en función de su funcionamiento, de

K = coeficiente de descarga, que depende de las tal asegure la menor manera que características de fabricación. variación de caudal

X = exponente de descarga, que depende de las Normalmente las presiones de operación condiciones de flujo del emisor (laminar, turbulento). de los emisores son del orden de 1 O a 15

m.c.a.

j j = pérdida de carga unitaria en % Pérdidas de carga en i\Hf =--X ( LI + ng X lf) X F; (metros) (obtener de fónmulas o gráficos) tuberias laterales (i\HI) 100 LI = longitud de la lateral en metros

ng = número de goteros en la lateral lf = pérdida de carga por inserción del gotero ( 0.20 a 0.50) F = coeficiente de Christiansen, por salidas múltiples (ver tablas en texto especializado)

Pérdidas de carga en L v' Se pueden calcular a través de estas tuberías matrices, i\Hf= fx :-- -- (Darcy - Weibach) fónmulas: En el caso de tuberías secundarias y terciarias D 2g terciarias, el resultado es afectado por el (i\Hf) coeficiente F de salidas múltiples.

ª1.852 L Consultar texto especializado. .6.Hf=1,21x10 12 x --X--; (Hazen-W111iams)

c1.s52 o 4871

Pérdidas de carga en K xV2 K = factor característico para cada tipo accesorios (i\Hacc.) liHacc. = (metros) de accesorio (válvula, codo, curva, etc.).

2xg V = velocidad del agua al interior de la tubería. g =aceleración de gravedad (9.82 mis').

Pérdida de carga i\Hs = 20 % de Ha Valor que se define para la unidad dE penmisible en la unidad riego que se riega con la misma terciaria. de riego (i\Hs)

Pérdida de carga i\Hsl = 45 % de i\Hs Valor que se define para la lateral más penmisible en la tubería conflictiva desde el punto de vista de lateral (i\Hsl) funcionamiento dentro de la unidad de

riego.

Pérdida de carga i\Hst = 55 % de i\Hs Valor que se define para la tubería ¡ienmisible en la tubería terciaria del sector o unidad de riego. terciaria (i\Hst)

Presión requerida total Hd =·Ha + (I pérdidas tuberías + cabezal)+ h Las pérdidas de carga del cabezal o altura dinámica (Hd) bombeo vienen definidas por el fabricante a

través de curvas de descarga de filtros. El desnivel de bombeo (h bombeo), ·se define según el emplazamiento de la motobomba.

1 'i6

4. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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