Ingeniería del Riego Utilización Racional del Agua

7/22/2019 Ingeniería del Riego Utilización Racional del Agua

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Ingeniería del RiegoUtilización Racional del Agua

Guillermo Castañón

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Editora de Desarrollo;Montea Elvira San Cristóbal

Producción Industrial:Susana Pavón Sánchez

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Manuel DelgadoCañizares,

Impresión:Gráficas Rogar,Políg. Ind, AJparrache

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Teléfono: 91 4463350Fax: 91 [email protected]

Impreso en EspañaPrinted ¡n Spain

ISBN : 84-283-2733-5Depósito Leg al: M -30,776-2000

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Indice

Capítulo 1. Generalidades................................................................................................................. i

I. I . Introducción .............

1.2. Histor ia de l regad ío esp ato ! .................................................................................................... 21.3. Perspectivas de ñituro ...................... .................................................................................................... • ■ 21.4. Precio del agua ........................ ............................................................................................. 31.5. G es tió n del agua .................................................................................................. 5

.................................................................................................................................... 8

Capítulo 2. Relaciones agua-suelo-planta .....................

2.1. EJ suelo .........................................

2 .2 . Po tencia l deí agua en el su eto .................................................................. ............................... ^2.3. Retención de agua en el suelo ............! ! ! ! ! ! ! ....................................................................................... 132.4. Aparatos pará medir el agua en el suelo .......... ................................ ^2.5. Agua utilizable por las plantas .................................................................................................................. 15

2.6 Movim iento del agu a crt el suelo ............ ........................................................... ...................2.6.1. Infiltración ........................ ................................................................................... 182.6 .2, Re distr ibuc ión del agua ........................................................................................ 19

Apéndice I, Estudio de la infiltración ........................................................ 2(1

................................................................................................................ 21

Capítulo 3 . N ecesidades hídricas de los cultivos

3.1. Evaporación y transpiración

3.2. Movimiento del agua en la planta ........................ .................................................................. ^43.3. Ab sorción de ag ua po r las raíces ............................................................................ ^53.4 . Neces idad es de agua de ios cu ltivo s .................................................................................................. 25

........................................................................................................ 26

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índice

6.5 . Sis tem as de riego por a s p e rs ió n ......................................................................... 77

6.5.1 . Sistem as m ó v ile s .............................................................................. 7 g

6.5.2. Sistemas sem imóviles ......................................................................... 7g

6.5.3. Sistemas fijos . , , , .............................................. 79

6.5.4. Sistemas autopropulsadosy especiales .............................................................. g0

6.6. Cá lcu lo de una instalación de riego .......................................................... g0

6.6.1. El ecc ión del asp erso r................................................................................ g0

6.6.2. Uniform idad de distribución y eficiencia de riego .................................................................. g2

6.6.3. Cálculo del ala de riego ......................................................................... g4

6.6.4. Cálcu lo de tuberías abast ecedoras ........................................................... g^

6.6 .5. Cálcu lo de tuberías auxil iares ......................................................................... gg

6 .6 .6. Cálculo del grupo de bombeo ............................................................................................. g96.6.7* Tipos de bom bas ...................................................................................................... 90

6.7. Manejo de una instalación de riego por aspersión................................................................................... 926.8. Pivote .................................................................................................. ^3

6.8. 1 . M ovim ie nto ......................................................................................................... 95

6.8.2. Distr ibución del a g u a ................................................................................................. 9^6.8.3. Manejo del r i e g o ......................................................................... 97

6.8 .4. Variantes del p iv o t e ...............................................................................................

6.8.5. Cálculos hid ráulicos de] p iv o t e .............................................................................. 996.9. Enrolladores.............................................................................................................. jqq

6.9.1. D escripció n............................................................................................. jqq

6.9 .2. Manejo del r i e g o ........................................................................................................... jq j

Capítulo 7 . R iego localizado ............................................................................ 103

7.1. Características..................................................................................... ]047.2 . Ventajas e inco nv en ien tes ..................................................................................... jq 4

7.3. Pe rsp ectivas del riego loca lizado ...................................................................................................... 106

7.4. In stalac ione s de riego localizado ..................................................................................... 1077.4.1. Cabezal d e c o n tr o l............................................, ................................................ IQ7

7.4.2. Red de distribución ..................................................................................... j jq

7.4.3. Red de riego ............ ....................................................................................... I j 0

7.4.4 . Go teros ....................................................................................................... j j l

7.5. Diseño del r ie g o .........................................................................................................

7.5.1 . Distribución d$l agua en el su e lo ............................................................... , 114

7.5.2 . Superficie y volum en de suelo mojado .............................................................................. 1 15

7.5.3. Disposición dé ios g o te ro s ................................................................................. U 5

7.5.4. El em entos de c o n t ro l ............................................................................................. j j

7.6. Cálculos hidráulicos............................................................................

7.6.1. Cá lculo de la unidad de riego .............................................................................. U

7.6.2. Cálculo de tuber ías abastecedoras .................................................................................... 1 19

7.6.3. Cálculo del grupo de bombeo ........................................................................... j j 9

7.7. Manejo del riego .............................................................................................................................. ^20

7.8. Mantenimiento de la instalación ........................ ................................................................. J22

Apéndice 1. Coeficiente de uni formidad .......................................................................................... I23Apéndice 2. Diagram as y program as de r i e g o ........................................................................................ 124

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índice

C apítulo 8. Au toma tización del riego .............................

8 .1. Conceptos gen erales ............................................................................................

8.2. Riego automático p ro g ra m ado ...........................................................................

8-3. Carac teríst icas generales de la autom atizac ión ..............................................

8 .3 .!, Riego por gravedad ...................................................................................

8.3.2. Riego por a sp ers ió n ...................................................................................

8.3.3. Riego localizado ........................................................................................

Capítulo 9. Control del riego: evaluación y seguimiento

9 .1. Conceptos g enera le s ...............................................................................................

9.2. Evaluación del riego .............................................................................................9.2.1. Riego por g rav e d a d ...................................................................................

9.2.2. Riego por a sp e rs ió n ...................................................................................

9.2.3. Riego loca lizado .......................................................................................

Capítu lo 1 0 . R ie go en invernaderos .................................

10.1. Introducción...........................................................................................................

10.2. S istemas de r i e g o ..................................................................................................

10.2.1. Riego p or gravedad ................................................................................10.2.2. Riego localizado .....................................................................................

10.3. Necesidades hídricas de los cultivos en invernadero..................................

10.4. Manejo del riego en invernadero ....................................................................

10.5. Evaluación del riego en invernadero..............................................................

10.6. Au tom atización del liego en invernadero ......................................................

C apítulo 11 . Fertirrigación ..................................................

11.1. Conceptos gen e ra le s ............................................................................................

11.2. Necesidades de fer tili zante s ..............................................................................

11.3. Ferti lidad del suelo .............................................................................................

11.4. Soluciones fe rt il iz an te s ........................................................................................

11.4.1. Prod uctos u ti li z ad o s................................................................................

11.5. Preparación de so luc iones m adre ....................................................................

11.6. Aplicación de las soluciones..............................................................................

11.6.1. Aspiración directa ..................................................................................

11.6.2. Tanque de fertilización...........................................................................

11.6.3. Succión con ventur ímetro ....................................................................

11.6.4 . Bom ba inyectora ...................................................................................

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Anejo 1. Calidad del agua

1.1. Generalidades .......................

1.2. Clasificación de aguas para riego ........ .................................................................. *641.2.1. Sodificación o a lc a li z ac ió n ........... ' . ’ .............................................................................. *..

13. Precipitación de sales y obturaciones. . . . . . . . ....................................................................I6^

v 1.3-1. Análisis de! ag ua ...................... ................................................................................................ 168I 1.3.2. Evaluación del análisis .............. ..................................................................................... *68

J.4. Riego con agua salina .......................... ........................................................................... 168. 3.5. Utilización de agua reciclada ............... * ............................................................................. 169

A ne jo 2. C álcu lo del riego porgravedad l7 _

2.1. Canteros a n iv el..................2.2. Canteros con pendiente ........ ..............................................*........................ í 762.3. Surcos ............................... ........................................................................................ 177

2.3.1. Surcos a nivel ............................ ................................................................... 1?923.2. Surcos con pendiente ..................................................................... 179

.................................................................................................. 181

A n e j o 3 . A p l i c a c i o n e s e s p ec ia le s d e la a s p er sió n........................................ 183

3.1. Introducción.......................3.2 . Distribu ción de estié rcol líquid o .................................................................................................. 1W3.3. Defensa an tihé lad as ............................. .................................... ................. .......................... 184

3.3. J. Principias ge ne rale s ...... .............. .............................................................. I g j

3.3.2 , Fu nc ionam iento de la insta lac ión .............................................................................. 185

3-4. Riego p or aspersión refrescante ...................... .............. .......... ................................. 187........................................................................................................... 188

E p í l o g o .................................

............................................................................................................................ 191

B i b l i o g r a f í a .....................

............................................................................................................................ 195

Bibliografía básica recomendad a para riegos

Bibliografía de consulta para hidi&tfü* y riegos...................................................... .................................. 196Revista:, y publicaciones periódicas " ................................................................. 197

.................................................................................................. 198

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Capítulo

Generalidades

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Capítulo 1 Generalidades

1.1. Introducción

El agua es imprescindible para la vida. Por ello,desde que tenemo s referencias históricas, las grandescivilizaciones se desaíro liaron principalmente a lo

largo de importantes ríos. En estos lugares la población no sólo disponía de agua, sino que también pod ía cu ltivar las plantas que neces ita ba .

En caso de falta de lluvia o mal reparto estaciona lde la mism a, el riego tiene como finalidad sum inistrarel agua nec esaria a los cultivos, de tal form a que nosufran pérdidas de producción. A demás produce unosefectos muy beneficiosos al crear un ambiente favorable para el desarrollo de los cultivos, provocandoun microclima que disminuye la temperatura en las

épocas cálidas y la aumenta en las épocas frías, disminuyendo los problemas de golpes de calor y de

heladas.

Ahora bien, dicho aporte debe realizarse con lamáxima eficiencia, evitando su derroche así comoefectos secundarios perjudiciales (erosión, compac-tación, salinización, etc.) que puedan, a menor omayor plazo, disminuir e incluso imposibilitar dicha

producc ión.

Los regadíos existen desde la Prehistoria, como

los conocidos casos de Mesopotamia (que aprovechaban las aguas del Tigris y del Eufrates), Egipto,las del Nilo y China, las del Huang Ho. Todos teníanen común unas condiciones meteorológicas parecidas, con elevadas temperaturas, especialmente enverano, escasez de lluvias y periódicas crecidas de losríos, motivadas p or diferentes causas.

Sin embargo muchas de las zonas regadas en laantigüedad, no se han vuelto a regar, debido a unamala utilización del agua, que ha convertido dichas

zonas en poco productivas, principalmente por salini-zación, lo que demuestra la gran importancia de unadecuado y e ficiente manejo del riego.

1.2. Historia del regadío español______________ __________^

España, salvo la franja norte, presenta unas características generales de escasez de lluvias, por lo que

^ regadío ha tenido y tiene una gran importanciaeconómico-social, asegurando y diversificando la

pro duc ción agríco la y perm itien do, en muc hos ca sos,la permanen cia de la población rural. A ctualmente seriegan en España más de 3,3 millones de hectáreas,que consumen más del 80% del agua disponible, que

actualmente se cifra en unos 30.000 Hm . Dichasuperficie representa aproximad ame nte el 17% de lastierras cultivadas, lo que indica la importancia del

regadío en nuestro país.

La primera refert®cia histórica existente sobrenuestros regadíos es, curiosamente, en la prov incia deAlmería, 4.000 años S ites de Jesucristo. Los romanosfueron los primeros grandes co nstructores de infraestructuras hidráulicas, pero se puede considerar alIslam, salvo raros casos, el gran impulsor de losregadíos españoles. Los árabes desarrollaron una

agricultura intensiva que. partiendo del sistemaromano existente, aportó m étodos y cultivos muy utilizados en el Medio Oriente. No construyeron grandes obras hidráulicas pero aprovecharon para regar,mediante azudes, el agua disponible, construyendonumerosas canalizaciones y acequias.

El regadío m edieval, considerado como cristiano,es heredero directo del islámico, especialmente enciertas regiones como Aragón y Valencia. Jaime I ElConquistador, en los fueros otorgados a la ciudad de

Valencia, aseguró la continuidad de los sistemas islámicos en el regadío.

En el bajo Medievo, en algunos lugares, princi palmen te de l su r pen insu lar, se in ic ia rá un proc esoque asegu rará las bases de lo que pu ede considerarseel regadío moderno a partir de finales del siglo XIX.

Durante los siglos XVI y XVII se hicieron grandes obras hidráulicas, principalmente canales,Imperial de Aragón, así como embalses, Tibi, perosobre todo se aum entaron tas acequias para riego.

A partir del siglo XVIII se efectuaron grandestransformaciones en regadío y se fomentó la navegación fluvial por medio de canales. Con el reinado deCarlos III se inició una incipiente política hidráulica,con repercusión sobre la agricultura. Poco a poco sesiente la necesidad de unificar las diversas normasagrícolas existentes. C omo consecuencia, Jovellanos

pub licará su conocid o “ In fo rm e so bre la LeyAgraria”. En esta época, los regadíos de Aragón yLevante sufren importantes transformaciones.

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A principios del siglo XIX aparecieron variasleyes y decretos sobre regadíos y en 1837 se promulgó la ley que liberalizaba todas las aguas. En1866 se elaboró una no rmativa general sobre aguas,ia Ley sobre Dominio y Aprovechamiento de Aguas.Sucesivas m odificaciones hicieron qu e fuese sustitui

da por la famosa Ley de Aguas de 1879, que ha perdurado más de un siglo.

Esta Ley de A guas regulaba la constitución de lasComunidades de Regantes, encargadas de administrar las aguas públicas de un cauce o canal. El primerPlan Nacional de Obras Hidráulicas de 1902. muyamb icioso pero irreal, todav ía atribuía la ejecuc ión deobras de riego a particulares o empresas. Ante suinsuficiencia se promulgó la ley del 7 de julio de1911, alterando el régimen de concesiones: permite

que las obras de transformación en regadío seanconstruidas por el Estado y los regantes deberándevolver el 50% del importe en el plazo de 50 años.En ciertos casos el Estado podrá correr con todos losgastos.

En el siglo XX surge la figura de Joaquín Costa,el pen sad or que m ás insistía en la defens a del regadíoy planteaba que la Política Hidráulica no se limitabaa ia construcción de obras e infraestructuras parariego, pretendiendo dar una salida al acuciante pro

blem a del ca mpo españo l m ediante una ve rdad era

transformación agraria. Se puede d ecir que sus ideasson el soporte ideológico del regadío en España nosólo durante los años siguientes, especialmente con ladictadura de Primo d e Rivera, sino hasta la década deios 50.

La dictadura de Primo de Rivera propició unanueva política hidráulica, siendo un paso fundamentalla creación de las Confec'¿raciones SindicalesHidrog ráficas, por un real decreto de 1926. Adem ás, en1933 se publicó el Plan Nacional de Obras Hidráulicas,

que buscaba corregir el desequilibrio hidrográficoexistente entre la zona atlántica y la mediterránea,Incluía un Plan de Mejora y Amp liación de Riegos enla zona levantina, para transformar 340.000 ha y suple-mentar el agua disponible en dicha zona con lossobrantes del Segura, Júcar y Turia, aportando además,aguas de los ríos Tajo y Guadiana. En dicho año de1933 se indicaba la necesidad de los trasvases, se tardó45 años en realizar el primero: el trasvase Taja-Seguru.

Tras la contiend a civil se creó el Instituto Nacionalde Colonización, posteriormente IRYDA, principal


motor de las transformaciones en regadíos. Entre1940 y 1980 realizó la puesta en riego de más de unmillón de hectáreas.

Como regla general dichas transformacionestenían como objetivo el desarrollo agrario de regio

nes pobres, donde et regadío aumentaba el nivel devida y evitaba el éxodo rural. No buscaban la mayor

product ividad del ag ua , sino, en much os ca so s, lam ayor producción por unidad de superficie, sin teneren cue nta el consum o de agua necesario. A ello contribuía el que ios regantes sólo recibían , en la mayoríade los casos, subvenciones o ayudas económicas ymuy poca información técnica adecuada, salvo ensituaciones concretas por parte del INC, IRYDA oServicio de Extensión Agraria, tónica que se ha mantenido hasta hace poco.

Desde hace unos años se puede decir que estos planteam ientos han ido ca mbiand o. En Españ a se va pro du cien do un a concienciac ión de l pro blema delagua, por lo menos en ciertos casos, pretendiéndoseracionalizar su buen uso y evitar el abuso, casi gen eral. actualmente existente.

Se ha promulgado la nueva Ley de Aguas de 2 d eagosto de 1985, que establece ía naturaleza del derecho de uso de las aguas y define las concesiones

públicas. Reg uía ad emás el fu ncionam iento de las

Comunidades de Regantes.

El Plan Hidrológico Natural. PHN, cuyo objeto esracionalizar la gestión del agua en todos sus usos, nosólo los agrícolas, prevé una mejora y modernizaciónde los regadíos, para lograr ahorrar agua, de la quesomos deficitarios. Debido sobre todo, al aum ento dela superficie regable, de la población, del nivel devida y de la industrialización, las necesidades de aguahan crecido, calculándose que en la actualidad, existe un déficit cerca no a los 3.000 Hm 3 al año.

1.3. Perspectivas de futuro

El agua es una cuestión de palpitante actualidad,creciendo la inquietud, a nivel mundial, ante la limitación de las reservas existentes y el agotamiento progresivo de los recursos naturales, muchas veces malgestionados, frente a las demandas crecientes.

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Capitulo 1 Generalidades

Ello ha dado lugar a que el Consejo de Europahaya redactado la Carta Europea del Agua, cuyosegund o principio dice textualmente: "Los recursos enagua dulce no son inagotables. Es imprescindible preservarlos, controlarlos y si es po sible, acrecentarlos",

El agua es un bien caro y escaso, principio reconocido en casi todos los países desarrollados desdehace tiempo, pero que, por desgracia, no se habíatenido en cuenta hasta ahora en España. Actualmente,con demasiada lentitud, com ienza una conciencia-ción de este grave problema, empezándose a hablarde la necesidad de una gestión racional del agua.

Esta ha pasado a considerarse un bien de consumo, siendo un componente esencial para el desarrollo, especialmente en las regiones semiáridas. Sucarácter de factor limitante de la producc ión agrícolahace que, actualmente, se intente obtener la mayor

pro ducc ión por un idad de ag ua , busc an do la máxim aeficiencia en su uso y evitando su despilfarro.

También, de una manera general, se empieza aconsiderar que el riego debe pe rmitir el desarrollo deuna agricultura especializada, con cultivos de granrendimiento y de alto precio, en mucho s casos expo rtables, que rentabilicen los mayores gastos de producción necesarios.

En nuestro país dicha preocupación ha dadolugar, como ya se ha dicho, a la promulgación de lanueva Ley de Aguas y a la redacción y discusión parlamentaria del Plan Hidrológico Nacional, intentando cum plir dicho segundo principio que p odría permitir, especialmente en las zonas con menos recursos hídricos, disminuir y, tal vez, anular el déficitexistente.

Teniendo en cuenta que actualm ente los regadíosconsumen aproximadamente el 80% del agua disponible, es fácil comprender la importancia de mejorarla eficiencia de los mism os. Si a lo anterior añadimo sla situación actual, entrada en el Mercado Común,acuerdo GATT de comercio internacional y eompeti-tividad a todos los niveles, es evidente la necesidadde produc ir con mayor calidad y con menores costes,especialmente en nu estros regadíos.

El Plan Hidrológico Nacional pone gran interésen la necesidad de fomentar el ahorro del agua deriego y propugn a actuaciones directas sobre las infraestructuras (se prevé un ahorro de 975 Hm3 corri

giendo un tercio de las actualmente existentes, que presentan los mayores problemas ). La mejora deapn cación en parce la también se considera importan-te, pero no se especifica ninguna norm ativa ni accióndefinida para pod er realizarla de una mane ra eficaz.

Este aspecto ha sido recogido por otras normativas, de carácter nacional o autonómico, siendo unode los más impo rtantes el R.D. 678/93, (BO E del 3 de

ju nio de 1993), so bre mejo ra y m odern izac ión de losregadíos tradicionales, implicando directamente a losregantes en el pago de dichas mejoras. Parece difícilque dichos regantes, acostumbrados a pagar porsuperficie regada, acepten sin problemas unos nuevossistemas en donde se leá^va a limitar el agua que,además, les va a costar más y se les obligue a pagar!aunque sea parcialmente, el coste de la transforma

ción. Además, dichas normativas se refieren únicamente a a spectos parciales de las redes o de las superficies regadas, con muchos otros requisitos previos,lo que causa que en la práctica, no sean operativas.

Para un ahorro global de agua de riego las ayudas par a rehabil itar es tructuras de riego deb en , de un amanera ineludible, por un lado no hacer diferenciasentre los diferentes regadíos, según sean responsabilidad estatal (MOPTMA, IRYDA), autonómica o decomunidad de regantes y, por otro lado incluir las

parce las de riego, sin lo cual los re su ltad os serán poco im por tantes . Las com unidad es de regantes o los pro pios regantes indiv idualmen te deb en recibir nosólo ayuda técnica, sino, sobre todo, económ ica paraello. La actualmente existente, 40% del coste de lostrabajos, hace inviable dichas rehabilitaciones ymejoras en casi todos los regadíos extensivos tradicionales, y solamente se están efectuando algunas enzonas de cultivos intensivos, de elevado rendimientoeconóm ico, donde el agua es el factor limitante.

Actualmente los avances tecnológicos de todo

tipo ofrecen técnicas, aparatos o sistemas muy sofisticados, tratando de resolver los problemas que se

pu ed en prese nta r en un riego ef ic ient e. Pero la grancantidad de variables que influyen en la distribucióndel agua y su asimilación por las plantas, sometidas aun entorno climático variable, hace que, a pesar delemp leo de microprocesadores y sensores de todo tipo

para obtener datos preciso s, todav ía ex is tan pun tosnegros en este tema, que es necesario estudiar para

poder m ejo ra r la e ficiencia del r ie go y, e n co ns ec uencia, el ahorro de agua. En este sentido tiene especialinterés el estudio de la utilización de aguas residuales

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para el riego , pu es pe rm ite n obtener un dob le ben ef icio: disminuir la contaminación y aumentar las maltrechas reservas hídricas.

Por esta razón la implantación de nuevo s regadíosy, sobre todo, la mejora y la adecuada conservaciónde los actualmente existentes, ofrece un gran campode acción.

El riego por gravedad ha venido empleándosedurante milenios pero la necesidad de procedimientosy criterios depurados para su diseño no se ha sentidohasta la época actual. Los primeros intentos de unestudio racional que relacionara algunos de los principales factores prácticos implicados (caudal, forma ysuperficie de la parcela, tipo de suelo, velocidad de

avance, tiempo de aplicación de riego, etc.), no aparecen antes de principios de este siglo. Estudios másrecientes y perfeccionados han añadido otras varia

bles y la co mplejid ad de l problema ha ve nido adem ostrar dimensiones difícilmente superables.

Pero los progresos han sido particularmente lentos, ya que el agua ha de mo verse en sistemas que noson fácilmente definibles y los suelos de los cultivosson de na turaleza heterogénea, con num erosas varia

bles dif íc iles de conocer y cuan tif icar.

En este m étodo, las nuevas técnicas constructivasde cauces abiertos y tuberías de baja presión, quefacilitan un control más adecuada de caudales, unamás asequible y exacta sistematización del terreno,etc., permiten el diseño y la realización de sistemas einstalaciones de riego muy eficientes, inimaginableshace unos pocos año s. Los nuevos sistemas permiteninstalaciones dond e se alcanzan rendimientos deaplicación del agua muy elevados, oue pueden alcanzar valores que se acercan much o a ¡os obtenidos conlos otros métodos de riego. El aumento del precio de

la energía, junto con las posibilidades de autom atización, que evita un trabajo en condiciones bastanteduras, están provocando, desde hace unos años, unnuevo aug e de este riego.

Los métodos m ás modernos, riego por aspersión ysobre todo riego localizado, permiten un mejor control de las condiciones del riego, llegando a reducir el papel del su elo a mero so por te de las plan tas, al apli car directamente el agua en donde se debe infiltrarPor ello permiten la puesta en riego de terrenos con

condiciones edáficas poco favorables, do nde el riegode pie no es recomendable.


En riego por aspersión se tiende a la autom atización, con disminución de mano de obra y del errorhumano, a la disminución de la presión de trabajo,debido al aumento del precio de la energía, utilizando aspersores de baja presión o bo quillas, que se ap lican cerca del suelo para evitar el efecto del viento.

En riego localizado las investigaciones tienden acom batir el mayo r enemigo de. este método; la obturación de los goteros, sobre todo utilizando agua s de bajacalidad: salinas y con elemento s disueltos o en suspen sión, como es el caso de aguas recicladas que, presumiblem ente se utilizarán cada vez más en agricultura;

1.4. Precio del agua_________

Es un tema de palpitante actualidad, sobre el quehay pareceres para todos los gustos. Para empezardebe quedar muy claro que no se pretende hacer unestudio técnico profundo, comparando términos que amenudo se confunden o mezclan como precio, costeo valor. Unicam ente se busca expon er unas ideas que pue de n resultar esc larece doras a nive l de usua rio.

¿Cuá l es el precio verdadero del agua? S obre este puntó se deb en te ner en cu enta una serie de co nsideraciones de carácter general.

Ante todo debemos decir que, en la mayoría delos casos, el precio que se paga po r el agua es muchome nor que eí coste marginal necesario para su obtención, sea cual sea el método utilizado. El metro cúbico de agua de riego puede va ler desde unos céntimos,cuando se pag a un mínimo can ón por hectárea, hasta100 o m ás pesetas cuan do se utiliza agua desaliniza-da. Como se ve la variación es enorme y, casi siem

pre, var ía en func ión no só lo de su es ca sez, sino tam

bién del rendim iento ec onóm ico del cu ltivo .

Parece lógico supo ner que el usuario es el beneficiario del agua y que. en consecuencia, debe p agar loscostes necesarios para qu e pueda utilizarla, como sonlos de captación y transporte. Ciertos estudiosos deltema propugnan sumar los posibles costes marginales, así como los posibles beneficios que se puedan

producir.

También parece claro que el precio del agua debe

servir para racionalizar su consumo, permitiendo elnuevo diseño y modernización de las estructuras de

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riego, así como ei mantenimiento adecuado de lasmism as, sin las cuales e s difícil dicha racionalización.Sin embargo, dicho precio no debe alcanzar valoresque impidan la competitividad de los regadíos españ oles con zonas con mejores pluviometrías.

Además, parece justo que pague más quien másgaste, es decir el que riegue con peores eficiencias orendimientos, m algastando parte del agua.

Para este último p unto es necesario m edir el consum o de cada regante, lo que en muchos casos no es

pos ible , dad o el diseño y el es tado d e cons ervac ión demuchas redes de riego. Sin embargo, lo que sí pareceevidente es que el pago del agua según consumo puede ev itar el ab uso en su ut ilizac ión.

Hasta ahora se puede dec ir que, salvo raras excepciones, el agua se ahorraba según el precio que se pagab a por el la. En gran des zo na s regab les tradic io nales del norte y centro peninsular, el agua de riegoes muy barata y la eficiencia del riego muy baja,mientras que en zonas del sur el agua es cara, generalmente debido a su escasez y, en consecuencia, seaprovecha mucho más.

De todo lo expuesto no pretendemos sacar conclusiones, ai no ser el tema de este libro, sino concienciar al lector de la com plejidad de pod er determi

nar. en cad a easo concreto , el precio real del agua o elque p uede pag ar el regante.

Es evidente que éste no considera únicamente el precio un ita rio que paga por ella, sin o que tien e encuenta otros factores, que determinan el coste total delagu a de riego y su rentabilidad, entre los que destacan;

1. El rendimiento económico del cultivo.

Estudios efectuados en zonas mediterráneos

de gran rendimiento económico han demostradoque, con precios del ag ua de 25 o 30 pesetas/m 3.los costes correspondientes representaban solamente del orden del 5 al 7% de los costes de las

pr ác ticas cu ltura les. Sin embargo., en otraszonas, dichos precios imposibilitarían cultivosextensivos de bajo precio, Nos encontramos asíante otro tema de gran interés en la actualidadagrícola española: la productividad del agua.Esta depende, como es de todos conocido, nosólo del riego empleado sino también del climay del cultivo.

Pero en una moderna agricultura, en dondehay que tener en cuenta la PAC y los acuerdosdel GATT, se pretende producir más barato, sindisminuir la calidad, reduciendo los costos delos factores de producción. El agua de riego,que se puede considerar uno de ellos, no debesustraerse a dicha tendencia, lo que ocurrecuando se paga un canon por superficie.Adem ás, en este caso, los estudios para optimizar el uso del agua de riego, tendrían diferentetratamiento según las regiones o zonas regables.

Pero también el agua se puede considerarun bien social, imprescindible para el desarrollo. En este caso no sólo se debe considerar la

product iv idad ag ríco la de l ag ua qu e, no olv id emos, puede ser inferior a la obtenida en cual

quier otro sector de nuev a implantación, debidaal aumento de nivel de vida y de necesidadeshídricas, tema que hay que tener en cuentacuando se busca el desarrollo global y no sóloagrícola. Entramos en este caso en una cuestiónde gran importancia como es la viabilidad deciertos regadíos y de la puesta en riego de nuevas zonas.

Actualmente existen acalorados debatessobre los regadíos españoles, debido a 1a falta

de agua consecuencia de la sequía. Sin quererentrar en polémicas de cualquier tipo, parecerazonable pensar qu e m ejorar los regadíos existentes permitiría ahorrar agua, aumentar las

pro ducc iones e, incluso , introducir cu ltivosmás competitivos. Todo esto se lograría conmenores costos que la instalación de algunosnuevos regadíos, cuya viabilidad no parece evidente, dadas las condiciones ac tuales de la producción agrícola mundial.

2. La eficiencia con la que dicha agua se pone a

disposición de las plantas.

La eficaz gestión del agua pasa obligadamente por la utilización de sistemas de riegocorrectamente diseñados, con una alta eficiencia de aplicación. El riego se ha modificado demanera muy notable debido a los avances tecnológicos de todo tipo, materiales, automatismos, biogenética, etc., que modifican de unamanera casi continua sus planteamientos y losconsumos de agua. Es necesario remodelar los

regadíos si se quiere adecuarlos a las nuevas


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técnicas. Es evidente que los regadíos, comocualquier otra obra o construcción necesitantambién, un mantenimiento para combatir losinevitables desgastes, todo lo cual cuesta dinero. Como regla general se puede decir que losregadíos por gravedad. Eos más abundantes,cerca del 70% de la superficie regada, no hanido evolucionando con los avances tecnológicos, presentando evidentes deficiencias y calificando algunos de ellos de obsoletos,

La mejora de infraestructuras es imprescindible si se quiere mejorar la calidad def riego.Debido al mal estado en que se encuen tran grancantidad de instalaciones, su reforma y tecnifi-cación para lograr las altas eficiencias que permite la moderna tecnología, se puede valoraraproximadamente en un millón de pesetas por

hectárea. D icho coste, que el Estado o las autonomías subvencionan en un 40%, representauna cantidad muy elevada que los regantes,salvo los de ciertas zonas del sur que producencultivos d e elevado precio, no pueden pagar.

Tradicionalmente, el pago del riego se efectuaba y todav ía se efectúa, sobre todo en riegos

por gravedad , med iante un canon de uti lización por superficie regada, independien temente delvolumen empleado. Eí precio del agua era políti

co, sin ninguna relación con el coste real, aunquesólo fuera el de captación y transporte, como yase ha dicho. Según Martín M endiluce ( l 993):"Salvo en el trasvase Tajo-Segura, se paga unatarifa de riego media que no permite reintegrarmás allá de! 10% del coste real de las obras". Porconsiguiente dicho precio no permite financiarninguna obra de conservación o de mejora, queson inevitables para mejorar la eficiencia delriego. For esta razón dichas obras se deben pagaraparte, lo que puede p arecer poco razonable.

Como aproximadam ente la tercera parte delos rega díos españoles*lL‘ne n m ás de 100 añosy, en su mayor parte, se han efectuado pocasobras de conservación o remodelación, se

pued e decir que este punto tie ne vita l im portancia para lograr una eficaz gestión del agua.

3. La cantidad de agua utilizada.

Depende, principalmente, de 3a respuesta biológica del cu ltivo al rie go. Para una var ie

dad botánica determinada, dicha respuesta pued e var iar principa lm en te en func ión de tresfactores:

A. Calidad del agua.

B. Estado vegetativo del cultivo.

C. Condiciones climáticas, que determinaránlas necesidades de agua de las plantas,

punto qu e es tudiaremos en el capí tulo 3.

A. La calidad del agua tiene una importancia primordial en las condiciones delriego, obligando a dispone r de instalaciones

y sistemas más específicos y más caros para pode r re gar eficien temen te y co n co ntin uidad, a medida que ésta disminuye. D ependede las sustancias dísueltas o en suspensión,ya que nunca se dispone de agua completamente pura.

Salvo en casos especiales de existenciade sustancias tóxicas específicas para loscultivos, la salinidad es el factor má s importante en este aspecto, pudiendo producirgraves problemas de difícil solución. Elagua salina es, por desgracia, bastanteabundante en nuestras zonas semiáridas,

especialmente las mediterráneas.

Para evitar estos problemas, o al menosdisminuir los efectos nocivos, la utilizaciónde dichas aguas debe ir unida a una serie de

práct icas de mejora. Pue de n incluirse lassiguientes: sistema de riego adecuado, conlavado de sales si es necesario, labores demejora del suelo, utilización de cultivos yvariedades más tolerantes a la salinidad,etc., que facilitan o posibilitan su uso. P or la

importancia que tiene la calidad del agua deriego, trataremos este punto con detalle enel Anejo 1.

B. La planta, a lo largo de su c iclo de cultivo. no presenta la misma sensibilidad a 3adisponibilidad de agua. Generalmente la

prefloración o flo ra ción y la mad uración delfruto son las épocas en que se ve m ás afectada por el estrés hídrico, necesitando unma yor aporte hidrico. Por el contrario, unavez germinada, puede soportar más fácil-

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mente la falta de riego hasta las épocas citadas. En consec uencia es posible, en una primera aproximación, reducir el riego en esa

época.

También está demostrado que un modera

do estrés hídrico en las primeras fases delcrecimiento del cultivo, generalmente antesde la floración, puede no sólo no disminuir la

pro du cc ión, si no pro voca r p re co cida d, lo quea efectos comerciales puede resultar beneficioso. En consecuencia, menores aporteshídricos en los estados iniciales del cultivo,

pu ed en ser reco men dab les. La det erminac ióncuantitativa d e dicho estrés no es fácil de calcular, pues depende de una serie de factores, principalm en te del co ntenido in ic ia l de ag uadel suelo. A este respecto hay que hacer

constar que existe una práctica unanimidadentre los investigadores en la necesidad de

par ti r de un pe rfil de su elo bien hu med ec ido

antes de la siembra.

El llamado ajuste osmótico, mediante elcual las plantas pueden adaptarse a déficitshídricos que aumenten lentamente, es otrofactor que puede modificar, según diferentes circunstancias, la determinación antescitada.

En ciertos casos conviene tener en cuentaque dicha precocidad, al acortar el ciclo de cultivo, disminuye el núm ero de riegos y, en consecuencia, la cantidad total de agua necesaria.

Como hemos visto la cantidad de aguaque se va a utilizar y, en consecuencia elcoste de su uso para el regante, puede sufrirgrandes variaciones en función de su calidad,del estado vegetativo del cultivo y de la eficiencia del riego, sin tener en cuenta las

variaciones climáticas.

1.5. Gestión del agua

La inquietud por el problema del agua no esnueva. Desde la antigüedad, las diferentes civilizaciones se han ocupado en mayor o m enor medida deeste tema. Actualmente, debido al aumento de lasnecesidades hídricas, ha adquirido gran importancia.

En España, país con déficits hídricos crónicos, seFia producido, durante los últimos año s secos, una cierta concienciación del problema del agua, pretendiéndose racionalizar su buen uso y evitar el abuso, casigeneral, actualm ente existente, Pero se corre eí peligrode que al volver las lluvias, se olvide dicho tema.

Con e! fin de resolver definitivamente, no paliarmomentáneamente, este gravísimo problema, esnecesario un ENFOQUE NUEVO, que debe incluirla correcta obtención, conservación y utilización delagua. Para lograrlo es necesario:

1. Una concienciación, a nivel general, de dicho prob lema. El ag ua es un bien esc aso y ca ro y nose puede ni se debe derrochar alegremente ni

contaminar.

2. Un conocimiento exacto de disponibilidadesy necesidades, adecuando las segundas a las

prim eras.

3. Una GEST IÓN EF ICA Z de dichas disponibilidades, con el fin de poder rentabilizarlas almáximo, a nivel nacional. Generalmente esnecesario determinar prioridades para su uso,debiendo tener en cuenta que en este puntoinfluyen también, en general, medidas políticas

y sociales.

La concienciación por parte de la población deeste problema, debe provocar un reconocimientogeneral de la imp ortancia del agua y de las dificultades causadas p or su escasez, ahorrando la que no seaimprescindible, sin malgastar ni una so la gota.

Las limitaciones de obtención de agu a han pasado,en muchos caso s debido a los avances tecnológicos, deser absolutas a ser económicas. A pesar de ello, hoy endía, existen extensas áreas donde no se encuentran soluciones viables para aliviar la escasez natural de agua.

Parece obvia la necesidad de conoc er el agua dis po nible. Sin em bargo, en muc ho s casos n o es posible.

La disponibilidad del agua en zonas áridas seobtiene principalmente de embalses, superficiales osubterráneos, y viene determinada básicam ente por el

ciclo hidrológico natural.

Independientemente de la construcción de nuevosembalses, tema controvertido pues no suele llover


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Al mismo tiempo, las ConfederacionesHidrográficas, que son ¡os organismos com petentes en materia de aguas, deben también p reocuparse del regante, de su problemática y devigilar el buen uso del agua en los regadíos.Como dijo el ministro Borrell en el seminario

sobre Política Hidráulica de la UniversidadMenéndez y Pelayo en 1992; "Hay que lograrla transformación de las Con federaciones haciaorganismos más capaces de hacer frente a lastareas que tienen encom endadas".

A este respecto cabe señalar que la orden delMOPTMA del 24.9.92 (ROE del 16.10.92)dice "... las dotaciones brutas se obtendrándividiendo las dotaciones netas por la eficiencia global que, A FALTA DE ESTUDIOS ESPECÍFICOS QUE JUSTIFIQUEN OTRAS

CIFRAS, estará comprendida entre 0,5 y 0,6".

Ante la importancia primordial del tema,del que pu ede de pender la cuantificación de lademanda hídrica, cabe preguntarse: ¿cómo es

po sible ap lica r el mism o co eficiente a todos losterrenos, métodos y sistemas de riego?Asimismo, ¿qué hay que esperar para, por lomenos, empezar dichos estudios de una m anera fehaciente, por técnicos competentes?

5. Las Com unidades d e Regantes, salvo rarasexcepciones y por razones muy diversas, hanefectuado pocos esfuerzos para mejorar lascondiciones del riego.

Para dicha mejora es necesaria una claravoluntad estatal que propicie las necesariasayudas económicas y no sólo técnicas. Almismo tiempo, como ya se ha dicho, se debenincluir todos los regadíos en malas condiciones, sin discriminación debido al ente gestionante y acondicionar tanto las estructuras

hidráulicas como las parcelas de riego.

Resumiendo, se puede decir que una eficaz gestión del agua, especialmente en zo nas áridas y semiá-ridas, debe tener en cuen ta los siguientes puntos:

• El sum inistro hídrico suele presentar un marcado déficit estival, debiendo la acción humanaaumentar las disponibilidades de agua y evitarla polución de los recursos existentes.

• Deben conocerse exactamente las necesidadesen los productos y servicios básicos en los queel agua es un input importante y dispon er de lasinstalaciones adecuadas para un correcto uso dela misma, sin malgastarla.

• Finalmente, hay que tener en cuenta todas lasimplicaciones de caracter económico, político

y social.


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Relacionesagua-suelo-planta

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Capitulo 2 Relacio nes agua-sueío-planta

De todos es conocido que el agua tiene unaimportancia vital para el crecimiento de las plantas,que la absorben a través de su sistema radical. Lasraíces se encuentran, salvo en el caso de cultivoshidropónicos o sobre sustratos, en el suelo, que cum

ple , por co nsiguiente, un dob le pap el de so po rte de

las plantas y de contenedor del agua y sustanciasnutritivas n ecesarias para la v ida vegetal.

La cantidad de agu a existente en el suelo determina el "tempero", cuya importancia para las laboresagrícolas es por todos cono cida. El suelo se encuentra, generalmente, en estado subsaturado, pero sucontenido hídrico varia continuam ente. Para la determinación de este contenido despreciaremos los estudios terinodinám icos y usaremos los mecánicos.

Hay que tener en cuenta que los cultivos no sedesarrollan en el agua aplicada con eí riego, sino ensoluciones de ella en el suelo, siendo las características de estas soluciones las que se deben tener encuenta.

En consecuencia un riego eficiente no se puedediseñar sin conocer las relaciones agua-suelo-plantaque, muy rápidamente recordaremos a continuación.

2.1. El suelo

El suelo, en general, es un sistema complejo, contres fases bien diferenciadas:

• Sólida, constituida por la matriz del suelo,compuesta por sustancias minerales y orgánicas.

• Líquida, constituida por una solución de agua ysales disueltas.

• Gaseosa, constituida por una mez cla de aire yvapo r de agua.

Estas dos últimas fases o cupan conjuntam ente los po ro s del su elo. El número y tamañ o de és tos va ríacon cad a tipo de suelo. La relación entre el volumende poros y el volumen aparente determina la porosidad de un suelo, que suele variar entre el 30 y el 60%.

La parte sólida mineral del suelo está constituida por 3 clases de par tícula s que se cla sifica n se gún su

tbtiwóio: arena, entre 2 y 0,05 mm, limo, entre 0,05 y0,002 mm y arcilla, de dimensiones menores. Amed ida que las partículas son m enores, disminuye eltamaño de los poros existentes. La proporción decada una de ellas determina la textura, que sirve paraclasificar los suelos, siendo el sistema más empleado

el del triángulo de texturas.

Dicha textura tiene, como ya veremos, granimportancia en el movimiento del agua en el suelo.

El arenoso es el suelomás simple, con un contenid o supe rior al 70% de §pena. Tiene gran cantidad de

po ros gra nd es y, en co nse cu enc ia , po ca ca pac idad deretención de agua. Son suelos ligeros, que se puedenconsiderar q uímicamente inertes.

Los arcillosos son los suelos más complicados,conteniendo m ás del 35% de arcilla. Son suelos pesados, que tienen ab undantes poros de pequeño tam año,con una gran capacidad de retención de agua. Sucomplejidad aumenta a medida que lo hace su contenido en arcilla. Cuando ésta supera el 60% se suelen

pre se nta r p roblemas pa ra su uso agríc ola.

Las partículas arcillosas tienen carácter coloidal ysus m ¡celas poseen cargas eléctricas y, en consecuen cia, los suelos no son químicamente inertes, pudiendointercambiar iones con la solución acuo sa del suelo.

Entre ambos extremos se encuentran todo tipo desuelos, con diferentes contenidos de arena, timo yarcilla. Los más adecuados desde el punto de vistaagrícola son los que tienen proporciones equilibradasde los 3 elementos, con propiedades medias entre loscitados anteriormente. Son los suelos llamados francos que, desde el punto de vista hidráulico tienen una

buen a dis tr ibuc ión en el ta maño de los poros.

Los elementos sólidos orgánicos están formados por la m ateria orgán ica, princip alm en te restos vegetales y humus. Esta materia orgánica tiene graninfluencia sobre las propiedades tísicas y químicasdel suelo. En relación a las primeras tiende a cohesionar los terrenos ligeros, mientras que en los pesados tiende a contrarrestar dicha acción, debida a lasarcillas. En cuanto a las segundas, el humus, como laarcilla, puede fijar los cationes necesarios para la alimen tación vegetal.

La combinación de las partículas elementales deun suelo determinan su estructura. Al variar su tama-

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Capitulo 2 Relacio nes agua-sueio-planta

ARCILLOSO(muyfino)

ARCILLOSO(fino)

l i m o s o ;

' (fino)FRANCO(fino)

\ / \.LIMOSO

' (grueso)FRANCO(grueso)

ARENOSO

70 60 50 40~ 30~Porcenta je dearena \

Figura 2-1. Triángulode texturas.

ño, su forma, su cohesión, su porosidad y su modo deagruparse se pueden formar diferentes agregados, conprop iedad es fís icas y qu ím icas dife rentes. En laestructura de cada suelo tiene una importancia primordial su fracción arcillosa, debido a ias interacciones entre sus partículas y los demás comp onentes delmismo.

En lo que se refiere al contenido hídrico de unsuelo, la estructura puede modificar el número y

tamaño de los poros, que v ienerf determinados por latextura def mismo.

sueío puede contener cantidades variables delidas entre unos límites que van desde

o total, todos los poros están llenossaturado), hasta la desecación casi

ro hay aireación, las raíces no pueden des-siendo necesario el drenaje para poder cuf-

En el segundo es necesario el aporte de aguaias plantas puedan desarrollarse.

Se debe ten er en cuenta qu e una gran cantidad deagua en el suelo no sirve de nada si las plantas no

pu ed en ap rovec har la . Por esta razó n, para estudia r ydeterm inar ei mom ento idóneo del riego es preferibleconocer ta fuerza con la que el suelo retiene el aguamás que su contenido hídrico, ya que es necesarioque las plantas puedan extraer el agua del suelo. Perola cantidad de agua en el suelo se puede medir másfácilmente que la tensión de d icha agua, razón por lacual se utiliza dicho dato.

2.2. Potencial del agua en el suelo

El potencial expresa, de cierta manera, la intensidad de las fuerzas que retienen el agua en el suelo y,

po r consiguiente* la im po rtancia del trab ajo qu e hab rá

que efectuar para extraer dicha agua.




Capítulo 2 Relaciones agua-suelo-planta

El potencial total del agua en el suelo es la sumade los potenciales parciales debidos a las fuerzas que

pu eden ac tuar sobre el la. Considerando un sistem aisotérmico en dond e et potencial térm ico, < , no varía,el potencial total es la suma.

$ = + fe +fei + fe

Poten cial gravitato rio, 4» , es el q ue corres pon de ala altura geométrica del punto considerado, respectoal plano elegido com o referencia.

Poten cial d e p resión, <|>p, es la p resión hidrostáticaejercida por el agua del suelo.

Potencial matricial, í!)m, es el que corresponde alas fuerzas de retención de a gua en el suelo. Su valores negativo y se suele hablar d e tensión m atricial, quees el potencial cambiado de signo.

En suelos satura dos, <{>ra = 0 ct>p > 0

En suelo s sub saturado s, <j)m < 0 - 0

Poten cial osm ótico , <t>0, es el d ebid o a la e xiste ncia de iones disueltos en el agua, que provoca unaatracción que tiende a impedir la extracción de agua

pura. Se debe tener en cu en ta cu an do ex isten mem bran as se mip ermea bles, co mo las celu lares de las ra í

ces. Es el caso de absorción de agua del suelo por las plan tas. Si la so lución del su elo es bastante concen trada, las plantas deben efectuar un gran esfuerzo par a poder abso rb er e l agua, venciendo la te nsión creada entre ambos lados de la corteza radical. Como enel caso anterior se suele utilizar el concepto de tensión osmótica.

La suma de ambas tensiones, matricial y osmótica, es la tensión total del agua en el suelo, que debenvencer las raíces para poder abso rber el agua necesaria para el desarro llo de la planta. Salvo en el caso deaguas salinas, la tensión osmótica no suele tener granvalor y no se suele tener en cuenta. En este caso sesuele hablar ún icamente de tensión m atricial.

En general se suelen englobar en un términoúnico los potenciales de presión y m atricial, llamadotambién po tencial de presión.

El potencial hidráulico, <fh’ se define como lasuma de éste potencial de presión y el potencialgravitatorio.

(fíh = = h + z, don de h represe nta la tensiónma tricial y z la cota, ambas medidas en metros.

Dichos potenciales tienen especial importancia enel movimiento de agua en el suelo, ya que éste se produce siempre en el sentido de ios potenciales decre

cientes, La intensidad del mov imiento depend e de losgrad ien tes d e pote ncial V<j>.

El V4»s es siempre 1, con sentido descendente, mientras que V4»m es variable, desde 0 en suelos saturados,has-ta valores de varios cientos en suelos muy secos.

2.3. Retención de agua en el suelo

Las condiciones normales en un suelo son las desubsaturación, coexistiendo en los poros aire y agua.En este caso existen unas fuerzas capilares y absor

ben tes, deb idas a las carac teríst icas de las moléc ulasde agua y de la matriz del suelo, cuyo resultado esque la fase sólida del suelo retiene las partículas deagua con la llamada tensión matricial. Dichas fuerzasde retención aum entan a medida que disminuye lacantidad de agua en el suelo, dificultando la absorción de agu a por las raíces, determinando la cantidadde agua que pued e recibir la planta.

El riego tiene como finalidad aportar el aguanecesaria para que la tensión matricial no alcancevalores demasiado elevados que dificulten la absorción hídrica de las plantas, provocando, en general,una disminución de la producción.

Para una misma cantidad de agua en un volumende suelo, dicha tensión depende de las característicasfísicas y químicas del mismo. Modificando éstas es

posible au mentar la cantidad de ag ua utilizab le por la planta.

Estas modificaciones se pueden lograr medianteel laboreo, que airea y modifica la estructura delsuelo y las enmiendas, siendo la más conocida elestercolado, que aporta elementos vegetales y minerales. Ambas acciones sirven tanto para aumentar elvolumen de agua que puede contener dicho suelo,como para disminuir las tensiones de retención dedicha agua po r el suelo, debido a efectos de la capacidad de cam bio, de atracciones micelares e. incluso,de iones específicos.


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Capítulo 2 Relac iones agua-suelo-planta

El estado de energía deJ agua en el suelo dependede su contenido de agua 0. A medida que dicho contenido disminuye aumenta la tensión con la que elsuelo retiene el agua existente.

Las curvas representadas en la figura 2-2 se obtienen. experimentaímente modificando la tensión deagua en el suelo y midiendo la cantidad de agua contenida en él. Para ello se utiliza una cámara de presión, en donde se co loca una mue stra de suelo, que vasiendo sometida a diferentes presiones h. A cada unade ellas se mide, por pesada, la cantidad de agua ©contenida en la muestra.

Cuando el suelo está lleno de agua, saturado, elvolumen de agua corresponde al volumen total de

poros. A medida que el su elo es somet ido a tens ionescrecientes, © disminuye. Los poros de m ayor tamañoson los primeros en vaciarse. Por ello los suelos arenosos pierden ag ua más rápidamente qu e los arcillosos con pequeñas tensiones de succión, disponiendoen consecue ncia las plantas de m enor abastecimientohidrico. Por ello, en suelos ligeros, es necesario unamayo r frecuencia de riegos, reponiendo antes el aguaconsumida.

La relación entre h (tensión ma tricial) y © (contenido de agua) no es biunívoca, ya que depende del

proceso que se es té prod uciendo : hu medec im iento o

desecación. Para una mism a h, la cantidad 0 de aguaen el suelo es mayo r cuando éste se deseca que cuan

do se humedece. Este fenómeno se llama histéresis.existe en todos los suelos pero tiene m ayor imp ortancia en los arcillosos.

Su causa no es bien conocida, existiendo variasteorías al respecto, pero e s debido a que los poros delsuelo no se vacían, al aumentar la tensión, en elmismo orden en que se llenan cuando se está aportando agua y se reduce la tensión.

Por Ja importancia que tiene para el regante conocer el contenido de agua ex istente en el suelo, descri

bimos brevem en te los ap aratos más usad os paramedir Ja humedad del suelo-

2.4. Aparatos para medir el agua en el suelo________

Tensiómetro

Es un aparato muy simple, constituido por untubo lleno de agua unido por un lado a un manómetroy po r el otro, a través de una cápsula porosa, ai suelo.

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Capitulo 2 Relacio nes agua-suelo-pianta _________ — —

Cu ando éste no está saturado, la tensión del agua enel suelo y te de la colum na alcanza n el equilibrio, quese p roduce cu ando el 4>P de la cápsu la es ig ua l al 4>mdel suelo. La lectura del manómetro nos permite

conocer ia tensión mátrica.

F,1 diáme tro de las poro s de la citada cá psula de beser muy pequeño, c or el fin que los efectos capilaresno permitan que la tensión matricial pueda producir

la salida del agua y el vaciado del aparato.

Teóricamente este aparato sólo sirve para m edidasentre 0 y 1 atmósfera, ya que para mayores tensionesse descarga ría todo el agu a y entraría aire. En la practica debido a las pérdidas, no permite medir valoresmay ores de 0,8 atmósferas. Por ello es muy empleado en riego de alta frecuencia, generalmente localizado, donde la reposición continua del agua consumida

permita pe qu eñ as tensiones m atn cia les en el suelo.

y cuando no varíen la temperatura ni la composicion

química del agua.

Por esta razón, se sueLen utilizar bloques de yesoque actúan como tampón de la solución de! suelo,cuando éste no es salino. Midiendo la resisrenciaeléctrica entre 2 electrodos introducidas en un blo

que se puede estimar la cantidad de agua existente.Los bloques deben dejarse introducidos en el suelo a

So largo d el tiempo, con el fin de qu e la estruc tura delmism o sufra las menores alteraciones.

Este método tiene el inconveniente de la necesidad de u n calibrado previc, -ealizado con exactitud.

T a p a

Medidor

Depósito

Figura 2-3 . Tensiómetro.

Sonda de neutrones

Este método mide la velocidad de los neutronesemitidos por una fuente radioactiva, que son frenadoscuando chocan con partículas de su mismo tamaño.El núcleo atóm ico más efectivo para frenarlos es el dehidrógeno, que tiene aproximadamente su mismamasa. Hay otros núcleos como el carbono, litio y

ber il io que pu ed en pro du ci r efectos se mejantes, perocon menor efectividad por su mayor peso atómico y,además, no suelen a bundar en el suelo. De todos estoselementos el que se encuentra en mayor proporciónes el hidrógeno, sobre todo com o parte de! ag ua y. en

peq ueñ a proporción de la ar ci lla y materia orgamca.

Para medir la humedad se coloca a cierta profun

didad una sonda de neutrones para evitar que estosescapen a la atmósfera, y un contador que mide elflujo de los mismos en un cilindro hueco de aluminioque se ha introducido previamente en el suelo.

Este método presenta el inconveniente de necesi

tar una correcta calibración, asi como su elevado precio y precauciones de m anejo, para evitar problemas

de radioactividad. Por estas razones solo se sueleemplear por personal especializado de centros de

investigación.

Bloques de yeso

Para medir la cantidad de agua en el suelo se pu ed e ut ilizar el pr incipio se gún el cual la r es is tenciaal paso de la corriente eléctrica de un material porosovaría según la cantidad de agua que confiese, siempre

Psicrómetro

Es otro aparato que se pued e utilizar con el m ismofin va que el potencia! de agua del suelo esta relacionado com la presión de vapor de agu a existente en

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Capítulo 2 Relaciones agua-suelo-planta

sus poros. La presión de vapor relativa dei airé delsuelo, en equilibrio con el agua contenida en dichosuelo, tiene poc a variación en el intervalo de cantidadde agua necesaria para el crecimiento de las plantas.Por ello se necesita una medida m uy exacta de la presión de vapor, con una variación de temperatura muy

pequeña durante la misma, ya que ésta tien e graninfluencia en d icha presión. Por estas dificultades el

psicróm etro só lo es utiliz ad o en ce ntros ex perimen ta les, con personal cualificado.

Sistemas electrónicos

Son los más modernos. Mediante unos sensores,conectados a unos aparatos de medida, introducidosen el suelo, permiten conocer la humedad existente

de una manera rápida y precisa. Su principal inconveniente suele ser su elevado precio.

Uno de los más utilizados en la actualidad es elTDR; Tíme Domain Reflectometry. El principio teórico utilizado es que la velocidad con la que unamicroonda eléctrica atraviesa el suelo, entre dos

barras metálica s introducidas en él, de pe nd e de laconstante dieléctrica K del material en contacto coneilas. El suelo está constituido por partículas minerales (K v aría entre 2 y 3), aire (K = 1) y agua (K = 80).

Como con secuencia de la gran diferencia del valor deK entre el agua y los otros componentes del suelo, lavelocidad de la microonda depende principalmentedel contenido hídrico existente. Su medida entre lasdos barras metálicas permite determinar la cantidadde agua del suelo.

2.5. Agua utilizable por las plantas_________________________

No todo el ag ua del su elo pued e se r ab so rb ida porlas raíces. Además, el agua está en continuo movimiento hacia zonas de menor potencial. Por ello tieneespecial interés conocer los límites, m áximo y mínimo, de la cantidad de agua utilizable por las plantas.

Cuando el suelo está saturado, como ya se hadicho, el potencial matricial es nulo y el gradiente de

po tenc ial gr av itatorio, igua l a 1. prod uce el des censodel agua desde las capas superiores. Al cabo de un:^erto tiempo de este proceso se dice que el terreno

está a CAPACIDAD DE CAMPO , CC, que se puededefinir como el máximo contenido de agua en unsuelo bajo co ndiciones de d renaje libre.

Este concepto se utiliza para conocer la máximacantidad de agua en el suelo utilizable po r las plantas.

Pero debe quedar bien claro que esto no quiere decirque si hay más agua, suelo completamente saturado por ej em plo, las plan tas no ap rovec he n dicha agua.

La CC se produce un cierto tiempo después deuna lluvia o riego abundante, y tanto el momentocomo la cantidad exacta de agua no son fáciles demed ir y calcular, pues dicha C C depen de de una seriede factores propios del suelo, del clima y del cultivo,que hacen difícil su determinación exacta. Por estasrazones no tiene gran validez su determinación enlaboratorio- Ésta debe hacerse en el campo, con las

dificultades de exp erimentación que ello conlleva.

En ciertos casos se h a tratado de relacionar la CCcon el contenido de agua de un suelo sometido a uncierto potencial matricial. Pero este potencial variasegún el tipo de suelo, por lo que se suelen utilizarvalores entre 1/3 y 1/2 atmósfera.

También se ha pretendido abandon ar este conc epto, por la dificultad de definirlo. Sin embargo, por elmomento, no se ha hecho y deben comprenderse sus

limitaciones, utilizándolo como orientación o bienconsiderándolo como un cierto intervalo en el contenido hídrico del suelo.

A m edida que d isminuye la cantidad de agua en elsuelo, aumenta la tensión con que es retenida y que,recordemos, deben vencer las raíces para absorberagua. Llega un momento en que éstas no puedenextraer suficiente agua y el cultivo se marchita irreversiblemente. Es el punto de marchitez permanente.PM. El valor de la tensión en dicho punto es variablesegún el perfil del suelo, las condiciones de creci

miento de ta planta, la densidad de raíces y la demanda atmosférica, que varía según hum edad y v iento. AIigual que la CC es difícil de de termina r con exactitud.

Experiencias realizadas con girasol determinaronun valor de 15 atmósferas para el PM, Ese valor, enmuchos casos* se utiliza para cualquier suelo y cultivo. Aunqu e, por las razones ya citadas, no es exacto,se puede con siderar orientativo, pues (ver figura 2-2)á dichos altos valores de h la variación de 0 es muy

peq ueñ a y se pue de ac ep tar dicha aproxim ac ión.

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Capítulo 2 Relacio nes agua-sueío-planta

Ademá s hay qu e tener en cuenta que al producirse elmarchitamiento no existe equilibrio entre los potenciales de agua en su elo y planta.

Entre amb os valores de CC y PM se encuentra elagua disponible para las plantas, pero toda el agua de

dicho intervalo no es u tilizable por las plantas co n lamisma facilidad, pues al disminuir 0 aumen ta la fuerza de retención po r el suelo y las plantas tienen m ayordificultad en ab sorber dicha agua.

Se llama agua fácilmente utilizable (AFU ), aquella parte del agua a disposición del cultivo sin queéste sufra merma en su producción. Su valor es varia

ble . dep ende del cu lt iv o (res istencia al e st ré s h ídrico ),del suelo (textura y estructura) y de las condicionesclimáticas (intensidad de transpiración).

Diferentes autores han propu esto valores del AFUen función del agua disponible. De forma general se

pued e dec ir que para cu ltivos po co sensibles al es tréshídrico alcanza el 50 % de dicha agua y pa ra cultivossensibles no sup era el 25% de la misma.

El AFU tiene especial interés en el riego de sustratos inertes (perlita. lana de roca, etc.), con muy

bajos va lores de re tención. Es el agua re tenida paravalores de succión comprendidos entre 0 y 50 cm de

columna de agua.

A título meramente orientativo se dan unos valores prácticos de retención de agua, entre los valoresestimados de CC y PM, según diferentes terrenos,

pe ro repitiend o una vez más. que para obtener re su l

tados exactos es necesario la determinación en cada

ca v concreto.

Es importante recordar:

• Cuan to más húmedo está el suelo el potencialdel agua es más pequeño, ésta es más "móvil"y más fácilmente aprov echable por las plantas.

• A medida que el suelo se seca, independ ientemente de la cantidad de a gua existente, ésta escada vez menos "disponible" para las plantas, pu es aum en ta la fo rr ea co n la que el su elo la

retiene.

• Conviene tener claro que dos suelos diferentes,con la misma humedad, no ofrecen a las plantas la misma po sibilidad de absorción de agua.

2.6. Movimiento del agua en el suelo

Darcy fue el primero que estudió el movimientodel agua en el suelo, efectuándolo en situación desaturación. En estas condiciones la velocidad de filtración viene determinada por la fórmula:

U = K Víf , re corda ndo q ue <l>h = h + z.

El factor K. de proporcionalidad es la conductividad hidráulica en saturación, que se considerabaconstante en aqu ella época. Estudios posteriores han

Tabla 2-1 . A gua re tenida por di ferentes suelos .

SUELO CC % PM % AGUA UTIL %

Arcilloso ______________ 48 _________________ 19________ 29Arciilo-limoso 45 18 27

Franco-arcilloso 41 17 24

Franco-limoso 38 16 22

Limoso 36 15 21

Franco 31 13 18

Limo-arenoso 27 11 16

Areno-limoso 18 8 10

Franco-arenoso 16 7 9

Arenoso-franco 14 6 8

Arenoso 12 5 7


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comprobado que dicha ecuación se puede aplicar alsu d o subsaturado. .situación qu e se presenta habitual-mente. s, el valor de K se expresa en función del contenido de agua en el suelo 6. La conductividadhidráulica decrece a medida que lo hace 0, ya que,conforme disminuye el agua en ios poros, el espesorJe la capa de ag ua alrededor de las núce las del sueloes menor y éstas la retienen con mayor tensión, difi

cultando su m ovimiento.

2.6.1. Infiltración___________

Infiltración es el flujo dei agu a desde la sup erficiedel suelo hacia la zona de raíces en primer lugar y po ster io rm en te hacia capas más profu nd as , m ientras

dura el apo ne de agua . El agua penetra en el suelo pollos poros, grietas u orificios entre partículas y agre-aados del mismo. S e produce un frente de humedecímiento del terreno que inicialmente avanza con granvelocidad, velocidad que suele ir disminuyendo con

el paso del tiempo.

La velocidad de infiltración depende principalmen te de la porosidad y perm eabilidad del suelo. Esta pe rm ea bi lidad dep en de de su textura y es tructu ra deü materia orgánica existente y de las prácticas cultu

rales efectuadas, sobre todo laboreo.

Hay que distinguir la infiltración instantánea. Ij,míe es la cantidad de agua que penetra en la unidadde tiempo y la infiltración acumulada la. que es laaú n a de las infiltraciones instantáneas, medidas en el

perio do de tie mpo t.

La infiltración instantánea inicialmente es elevada v progresivamente va disminuyendo a med ida que

van llenando los intersticios del suelo con el aguaincitada, hasta llegar a ti" valor asintótico, corres pond iente a la co nd uct ividad en sa tu ración K (o).

La diferencia de energía entre el agua del riego, pr ácticamen te libre y la ex iste nte en el su elo, reteni

da por lá matriz porosa y som etida a las tuerzas grantato rias, es la fuerza que prov oca la infiltración.

En suelos muy secos el gradiente de potencial-sitnco es muy elevado y el gradiente de potencial

3 3 v itatorio se puede despreciar:

Capítulo 2 Re laciones agua-suelo-planta

V ( h+z) # V ( h)

La infiltración tiene prácticamente las mismascaracterísticas en indas las direcciones, salvo que lahumedad del terreno aum ente con la profundidad, encuyo caso la infiltración horizontal es mayor que la

vertical.

Cuando llueve o en caso de aspersión, mojandotoda la superficie del suelo, ¡a velocidad de infiltración del agua depende de la pluviometría, siempreque ésta sea moderada. Si es muy alta se felina unacapa de ag ua sobre el suelo, como ocurre con el riego po r grav ed ad, que determina la ve locidad de iníiltra-ciónT En esta situación la infiltración es uuidimensio-

nal, vertical descendente.

Cu ando sólo se m oja parte de! suelo se distinguen

dos casos:

• Riego por surcos. Se mo ja una franja longitud!-nal de terreno. La infiltración es bidimensional,en sentido descen dente y lateral, perpendiculara la dirección del surco. Su valor depende de laforma y de la anchura del surco. Su determinación experimental se suele efectuar instalandodos aforadores, separados una distancia L, ydeterminando el volumen que atraviesa cadauno de ellos en la unidad de tiempo elegida. La

infiltración producida en la longitud L delsurco será la diferencia entre las medidas efectuadas en cada aforador. En general se colocanuno en cabeza y otro en cola, para conocer la

infiltración a lo largo de todo el surco.

■ Riego localizado. Se mojan pequeñas bulbos,con superficies más ó m enos circulares, alrededor del emisor. Lá infiltración es tridimensional. ya que se produce en las tres direccionesalreded or de la lítente puntua l de agua. Su estu

dio se efectuará en el capitulo 7.

Am bas infiltraciones, instantánea y acumulada, se pue den represe nta r m ediante gráf icas , co mo las indi

cadas en la figura 2 A .

En el Apéndice 1 de este capitulo se amplia el

estudio de la infiltración.

La tabla 2-2 da unos valores aproximados de la pe rm eabilidad o infiltrac ión instan táne a, según dife-

rentes tipos d e suelo.


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Capítulo 2 Relacio nes agua-suelo-planta

0Tiempo t (min)

Figura 2-4. Curvas de infiltración.

lidad. En estas condiciones el potencial matricial se puede suponer prác ticamen te nulo y só lo actú a ei po tencial gravitatorio, cu yo gradiente, c om o ya se ha

visto la unidad, es el que provoca el descenso vertical del agua.

En este movimiento el flujo de agua h acia el interior del suelo hace que las capas superiores vayanquedando con menor cantidad de agua. En consecuen cia en ellas se va p roduciendo un au men to de latensión matricial, lo que provoca que el gradienteque causa el movimien to vaya disminuyen do. Si a loanterior añadimos que, en circunstancias normales,suele producirse evaporación desde la superficie delterreno y absorción por las raíces de las plantas, secomprende fácilmente que esta redistribución decarácter gravitatorio tiene poca importancia despuésde un cierto tiempo , tras el riego. Trascurridos uno odos días, según ei Upo de terreno, vuelve a tene r cadavez mayor importancia, en el movimiento del aguaen el suelo, el potencial matricial.

Se puede decir que al cesar el aporte de agua, elmáximo potencial hidráulico se encuentra en lasuperficie del terreno. A medida que la evaporación,la absorción por las raíces y la filtración se van pro-

T ab la 2-2. Infil tración ins tan tán ea (perm eabil i dad) en mm/h seg ún d i f e r en tes ti pos de sue lo .

SUELO Infiltración ins tan tán ea

Arcilloso 4,0Arcillo-ümoso 5,0Franco-arcilloso 6.5Franco-limoso 7,5

Limoso 8,0

Franco 9,0Limo-arenoso 11,0

Areno-limoso 14,0Franco-arenoso 16,0

Arenoso-franco18,0

Arenoso 20 o más

2.6.2. Redistribución del agua_________________________

La redistribución se inicia después de un riego olluvia, cuando la superficie del terreno ya no estácubierta por el agua, que se ha infiltrado en su tota-


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Capítulo 2 Relac iones agua-suelo-planta

dudendo, dicho máximo se va desplazando haciazonas más profundas, alejándose de la superficie. Enciertos casos estos factores pueden provocar que la

pa rte su per io r de un terren o cu ltivad o se esté dese cando, mientras que todavía, en zonas profundas sigafluyendo el agua desde capas superiores. La alternancia de días y noches puede complicar todavía másdicho movim iento (ver capítulo 3, apartado 3.6).

La redistribución depende también de la cantidadde agua existente en el suelo, según el volumen ap ortado. Esté es función generalmente del tiempo deriego y de la frecuencia, de los que va a depen der lacantidad de agua inicial, así como la tensión matri-cial al finalizar el riego.

N o só lo las característ icas del suelo influ ye n en laredistribución. También lo hacen las condiciones

amb ientales, las del cultivo (densidad de raíces, necesidades de agua, prácticas culturales, especialmenteapo ne de fertilizantes). Es difícil describir o conocercon exactitud el desarrollo del proceso.

Apéndice 1. Estudio de la infiltración

Experimentaímente se suele determinar la infiltración acumulada mediante el llamado infiltrómetro deanillo. El método consiste en clavar en el terreno uncilindro de chapa, cuyo interior se liena de agua y seva midiendo, mediante tomillo micrométrico, el descenso del nivel de ésta cada cierto tiempo. La sum a delas cantidades parciales permite conocer la infiltración acum ulada en diferentes periodos de tiempo,

Se mide la infiltración unidimensional vertical y, par a ev itar infiltr ac iones laterales c j los bordes delapa rato, que podrían falsear p í ¿cialmente el resulta

do, se construye un caballón perimetral en tierra, llenándose la corona perimetral con agua, que e videntemente también se infiltra.

La infiltración acumulada se representa por curvas que se ajustan a la fórmula general siguiente:

¡a = K-ta + bt + c

Entre las nume rosas ec uaciones existentes, las másempleadas son la de Kostiakof en la que b = c - 0,

i. - K-t*

y la del Servicio de Conservación de Suelos Nortea merican o (SCS), en la que b = 0.

ja = K-í*» + c

Dicho servicio propone clasificar los diferentessuelos según familias de infiltración. Cada una deéstas viene representada po r un núm ero lf, que indica

la infiltración estabilizada en pulgadas por hora, talcomo se indica en la figura 2-5.

Para determinar los coeficientes de la ecuación deinfiltración se puede utilizar la tabla siguiente, utilizando com o dato de en trada el valor It de cada tipo de

suelo.

lf K-105 a c-103

0,05 4,2477 0,618 6,9850,10 4,1387 0,661 6,9850,20 4,4425 0,699 6.985

0.30 4,8824 0,721 6,9850.40 5,2279 0,736 6,9850,50 5,3687 0,756 6.9850,60 5,9536 0,757 6,9850,80 6,5859 0,773 6,985

1,00 7,1565 0,785 6,985

1,50 8.6666 0,799 6.9852,00 10,0720 0,808 6,985

3,00 12,9217 0,816 6,9854.00 15.2916 0,823 6,985


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I n

f i l t r a c i ó n

a c u m u l a d a ,

i a ( m m )

Capitulo 2 Relaciones agua-suelo-planta

Tiempo,tc(minutos)

Figura 2-5, Familiade curvas de infiltración del SCS.


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Necesidadeshídricasdeloscultivos

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Capítulo 3 Neces idades hídricas de los cultivos

El desarrollo de los vegetales se produce no sóloen el suelo, sino también en la atmósfera. Debido alas condiciones climáticas existen movimientos deagua entre suelo, planta y atmósfera y para regarcorrectamente es necesario conocer no sólo las relaciones agua-sueío, sino también las del suelo y la

planta co n la atmósfera.

3.1. Evaporación y transpiración

La evaporación representa el paso del estadolíquido al estado de vapor. Sea cual fuere la superficie en la que se produzca (mar, hoja, etc.) necesitacalor, prácticamente 600 ca lorías por gramo que, por

lo general, es a portado por 3a energía radiante del sol.

La evaporación del agua depende del poder eva po rant e en ca da punto en que se pro du ce , pero tam

bién de:

* Cantidad de agua en la superficie evaporante.

* Estado de dicha agua, es decir de las fuerzas deretención a que puede estar sujeta.

* Características de dicha superficie, tamaño,

naturaleza, etc.

La evaporación, por las razones anteriores, esdifícil de calcular. Su estima ción es prim ordial p ara elriego, con el fin de determinar el agua que se debe

aportar.

La transpiración es un fenómeno físico de eva poració n del agua de las plantas hac ia la atmós fera .Se puede considerar como la respuesta de dichas

plantas a la dem anda atm osfér ica. Se pro duce, sobre

todo, en las hojas, pero también a través de lostallos, las flores, etc. La mayor parte se efectúa através de los estomas, pequeños agujeros situadosen la parte inferior de las hojas, no expuestos a losrayos solares, aunque también se produce a travésde la cutícula, membrana protectora que cubre lashojas. Con los estomas totalmente abiertos, la trans piración re pre senta apro xim adam en te un 60% de laevaporación de una superficie evaporante saturada.Al cerrarse éstos la transpiración disminuye y se

anula.

La transpiración foliar depende de la demanda eva- jp a t iv a de la atmósfera, que está en función de lahumeda d relativa del aire, de la temperatura ambiente ydel viento. Cuando dicha demanda es superior a lacapacidad de transpiración de la p lanta se corre el riesgo de deshidratación por pérdida del agu a de constitución de sus células. El único medio qu e dispone la plan

ta para conserva r el agua en eí interior de sus células esla disminución de su transpiración, cerrando estomas.Este cierre varía según la demanda evaporativa del airey la luminosidad, a través de la regulación estomática.

El mecanismo de regulación es muy sensible, yaque el c ierre emp ieza a producirse al perder la plantael 5% de sus reservas;' hídricas y es total al alcanzar

dichas pérdidas el 15%.

La transpiración puede producirse también a travésde los poros de la cutícula, con una regulación muysimple: si el aire es m uy seco, las células epidérmicas

pierden su agua , provocando qu e la cu tícu la que lesrecubre se encoja, sus poros se cierran, disminuyendola transpiración cuticular. De todas formas esta trans

pira ción es pequ eña, represen tand o só lo en tre el 10 yel 30% de la total. Sin embargo su papel tiene importancia pues, cuando los estomas están totalmente cerrados, permite la suficiente refrigeración de la planta

para que siga viva.

La absorción de agua no se puede separar de la

transpiración: perm ite a la planta obtener en el sueloel agua que n ecesita para dicha transpiración.

Mientras el suelo pueda suministrar todo el aguaque necesita la planta, no existirá ningún tipo de regulación estomática. En condiciones normales, la trans

piración pued e dism inuir a men os de la mi tad sin per ju ic io s apreciab les para la plan ta, ya qu e és ta retienemenos del 1% del agua absorbida. La disminución dela transpiración provoca la consiguiente merma de

fotosíntesis.

En una parcela cultivada, que es la que vamos aregar, el agu a se evapo ra desde el suelo y es transpirada desde la planta. No se puede distinguir, en la práctica, una de otra, lo que además, n o tendría ningún sentido ni utilidad, pues al regar se debe aportar todo elagu a perdida. En consecuencia se utiliza el término deEVA POTR AN SPIRA CIÓN , cantidad de agua perdida bajo forma de vapor, desde una superficie cubiertade vegetación, que es el utilizado para la m edida de las

necesidad es de agua de las plantas.


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Capítulo 3 Necesidades hídricas de los cultivos

3.2. Movimiento del agua en la planta

El desarrollo de las plantas está ligado a Una cir

culación de agua, cuyas características se debenconocer pára que, en cada momento, la planta puedadisponer de dicho elemento en las mejores condicio-oes.

Este desarrollo hace necesario la utilización de¿randes cantidades de agua. En general se puededecir que para obtener un kilo de materia seca esnecesario entre 350 y 600 kilos de agua. La mayorsan e se usa para transpirar y para transportar los ele-isentos nutritivos extraídos del suelo, es decir sólo

''•pasa" por la planta. Una pequeña parte se almacenass ella y un porcentaje mínimo se utiliza para el crecimiento, estimándose en menos del 1% del volumenabsorbido p or las raíces el u tilizado en la fotosíntesis.

El movimiento del agua en la planta se efectúa deformas: difusión y convección.

El flujo por difusión es debido a la respuesta a*srrentes gradientes en el potencial del agua, queoaesáa de los conocidos com ponentes d e presión, gra-«m ao rioy osmótico. El flujo por convección es debi-4 : a que el agua es un componente de la solución« ro s a . Esta se mueve debido a fuerzas mecánicas*

pw dacid as por var iacione s en los grad ientes, princi p í e n t e de pres ión.

es importante conocer y distinguir estos dos tipos^m ov im ien to, porque en el xtlema y a lo largo de laspaaáes de las células el agua se mueve, sobre todo,

« r convección, mientras que ta difusión predominam ó transporte entre células, a través de las mem bra-

43 los tejidos vivos. También h ay qu e ten er en

■ p a n qu e en la transpiración intefv¿enen ambos tipos,

p Lacirculación del agua se efectúa siempre en ellos potenciales decrecientes. A medida que

■te aB sda d de agua existente en suelo y planta dismi-■kv . esta es retenida con mayor tensión (potencialW L 'O I .

|b S poten cial de l ag ua en su elo y plan ta se pu ed e■ ¡M Á tn r similar, variando desde 0, suelo saturado y■hpB «argente, hasta decenas de atmósferas, suelo

seo:», y 20 atmósferas, planta marchita.

En el aire dicho potencial Va a depender de latemperatura y sobre todo de la humed ad relativa existente. En verano, en muchos de nuestros campos latemperatura es superior a los 25 o 30 °C y la humedad relativa inferior al 40 O 50%, superando la tensión de agua las 1,000 atm. Comparado con las decenas de atmósferas que hay en el suelo o en la planta,se comprende fácilmente la gran demanda de aguaque ejerce la atmósfera.

Los diferentes potenciales explican la circulaciónde agua, cuya intensidad dependerá de las cantidadesde agua disponibles en el suelo, de las condicionesclimatológicas y. aunque generalmente en menormedida, de la resistencia que los órganos de la plantaopongan al paso del agua.

3.3. Absorción de agua por las raíces

En condiciones normales casi toda la absorcióntiene lugar a través del sistema radical siendo en ios

pelos ab so rben tes do nd e se efec túa la m ayor parte. Elmovimiento del agua es debido a un gradiente dedéficit de presión de difusión (DPD). Cuando el DPDde las células de la planta Sea ma yor que el de la solu

ción del suelo, entrará agua en dicha planta. Su valor pued e aum enta r deb id o a una m ayor co nce ntrac iónde solutos o a un a menor presión de turgencia, ambosconsecuencia de la transpiración, aumentando laabsorción de agua. La fuerza de succión provocada

por el ag ua en movim iento hac ia la su perficie tran s pirante de las ho jas se transm ite h ast a la raíz y el aguase puede considerar como "bombeada" desde el sueloal interior de la planta.

La absorción de agua que acabamos de describirtiene lugar únicamente como consecuencia de 1a

transpiración. La raíz sólo actúa como una superficiede absorción: es la llamada absorción pasiva.

Existe también la absorción activa, en la cual elagua es absorbida con un gasto de energía metabóH-ca. aunque la cantidad asi obtenida no es importante.La absorción ac tiva tiene lugar a través de dos m étodos: a través de acumulación de sales o a través demecanismos no o smóticos.

El transporte del agua en la planta se debe a las

fuerzas de cohesión y adhesión de la misma, así como




a ¡as e a ra c tó tic a g del xilema. A lo largo de la planta desde las raíces hasta las hojas, se forma una

columna líquida de forma continua :Uestá sometida el agua se transmite desde la partede la planta hasta las ralees, a través de columnas

continuas de agua.

La resistencia del agua a la tensión, que puede

superar las 200 atm, permite que dicha coen los árboles m is altos, sea continua. La teon a de lacohesión-tensión es la explicación del transporte deagua en las plantas sometidas a gran transpiración, loque exige el movimiento rápido de gran cantidad

agua.

Existe una relación directa entre consumo hídrico por la plan ta, transpirac ión y pro duce ,on de matenaseca En con secue ncia interesa conocer las variables

que influyen sobre la máxima cantidad de agua que pued e ab sorber una pla nta , que dependeia de.

• El camino reco rrido por el agua en el suelohasta alcanzar los pelos absorbentes. Las raícesdeben ser numerosas y extenderse en todas

direcciones-

• Hum edad del suelo. Cuanto mayor sea ésta,aumentará el potencial del agua en dtcho sud o,

• Cantidad de sales contenidas en el agua. Suaumento va a modificar el potencial osmótico,eme repercute en una mayor tensión de retención del agua, dificultando su ab sorción po r las

raíces.

3,4. Necesidades de agua dé los cultivos

Un negó eficiente debe aportar el agua al cultivo

en el momento y en la cantidad que éste requiere. Sedeben evita, tanto aportes excesivos que P ^ o q u e ssu despilfarro sin produ cir ningún beneficio o insufi

cientes, con la consiguiente merma de P ™ ^ ™ " 'Por ello conocer las necesidades de agua de los culti-

vos es vital.

Dichas necesidades, que generalmente se denom i

nan evapotranspiración del cultivo, ETc, dependen delos parámetros climáticos, de la disponibilidad1 de

agu a del tipo y varied ad de cultivo, de la dens idad de

Capitulo 3 Ne cesida desh ídricasd eloscu tHvo s_______

siembra y del estado de su desarrollo. La planta, a loL oo de su ciclo fenológico, no presenta la misma seiv

stbilidad a la disponibilidad de agua, pre flo ración o flo ración y la mad urac .on del fru to sonlas épocas en que se ve más afectada por el estres hidn-

co, los llamad os periodos cnticos.

La tabla 3-1 indica para los cultivos más habituales cuáles son dichos periodos, en los que es necesa

ria una may or disponibilidad de agua.

Asimismo, los cultivos tienen diferentes respues

tas a la tensión d 1 agua existente en el suelo.Algunos sólo reducirán buenos rendimientos cuan-S un alio nivel de agua en el s u e l o con peque

ñas tensiones de retención. Es el caso tipico diMashortalizas. Otros no sufren mermas aprecables aun

q ue la ca ntid ad d e agu a sea m enor, s0P ° ^ n d^ ° ;res tensiones. En este caso se enc uentran los frutal ,

los cereales y los forrajes.

A titulo orien tativo, en la tabla 3-2 indicamos losvalore s aproxim ados de tensión de agua en, el su osin que se produzca pérdida de cosecha. No se consideran problemas de salinidad, que harían dismin u i r dichos valores. Las cifras interiores suelenreferirse a suelos ligeros y las superiores a terreros

más pesados.

El llamado ajuste osmótico mediante el cual las

plan tas pueden ad ap tarse a déf ic its Indr icos qu eaumenten lentamente, es otro factorficar, según diferentes circunstancias, las necesidades

de cada cultivo.

De todo lo anterior se deduce que lación exacta de dichas necesidades no es fácil, puesintervienen muchos factores interrelacionados que

pu eden mo dificarlas-

Como cada cultivo tiene diferente ETc, se ha convenido en utilizar el término de eyapcarnspiracion de

referencia ETo o ET r, que es la perdida de a g u a de unacubierta vegetal abundante sin sueio desn udo sm

limitación de suministro hídneo, cuandometeorológicos son los únicos que condicionan dicha

,ración. Los cultivos t ipi f icao s « > * £

mineas (ETo) o alfalfa (ETr), aunque este ' ' '« ™ esmucho menos empleado. Anteriomiente se ha utilizado [a denominación de ETP, evapotranspiracion

po tencial, de term inada según el mismo métod o, y .valor se puede considerar equivalente a la E lo.

26 /©|TES-Paranin1o

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Capítulo 3 Necesida des hídricas de los cultivos

Tab la 3-1. Per iod os cr ít icos de los cul tivos en re lación a la tens ión d e hu m ed ad del suelo

(Fuente FAO),

Albaricoque ____________D urante la floración y desarrollo de yemas.

Alfalfa Después de cada corte.

Algodón Fa se s iniciales de crecimiento e inicio de formación de las vainas.Avena Aparición de flóscuios hasta la formación de cab ezuelas .

Cereza Periodo de rápido crecimiento an tes de la maduración.

Cítricos Per iodos de floración y fructificación.

Col Durante la formación y desarrollo de cabezas.

Fresa Desarrollo del fruto has ta madurac ión.

Guisantes Principios de floración y llenado de vainas.

Judía Fa se de floración y aparición de vainas.

Lechuga Antes de la recolección.

Maíz Periodo de polinización hasta fructificación.

Melón Desde florescencia ha sta recolección.

Olivo Justo an tes de la floración y duran te el crecimiento del fruto.

Patata Desd e la formación de los tubérculos.

Remolacha Tres o cuatro sem anas despu és de nascencia.

Tabaco Desd e la altura de la rodilla ha sta la floración.

Tomate Al formarse las flores y rápido crecimiento de frutos.

Trigo Aparición de flóscuios ha st a formación de cabezue la.

Tabla 3-2. Tensión de hum edad del suelo

soferada por diferentes cultivos sin reducc ión de

Draducción. Tensión en m.c.a. (Fuente FAO).

Alfalfa 8 - 1 2

Algodón 10 - 30

Cebolla 4 - 7

Cítricos 5 - 10

Col 6 - 1 0

Flores 1 -5

Fresa 2 - 5

Guisante 3 - 8

Judía 6 - 10

Maíz 5 - 15

Melón 3 - 8

Patata 3 - 7

Pepino o C V 3

O

Rem olacha 6 - 8Tabaco 3 - 8Tomate 5 - 13Trigo 8 - 15Uva 4 - 10Zanahoria 5 - 6

La ETc se d etermina a partir de dicho vaior. m ultiplicándolo por un co eficente K c, denom inado coeficiente de cultivo.

ÉTc = Kc ETo

3.4.1. Determinación de la

evapotranspiración___________

Es el primer paso p ara poder determinar la evapo

transpiración del cultivo (ETc).

La ET se puede medir o se puede estimar. Para lamedición se utilizan diferentes métodos, siendo losmás empleados ios m ierometeorológicos y los hidrológicos.

Los primeros utilizan el transporte de vapor deagua o el balance d e energía. La radiación so lar Rs esla energía que p rovoca el fenóm eno d e ET, parte de lacual vuelve a la atmósfera por reflexión o comoradiación de o nda larga, debido al calentamiento del

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Capítulo 3 Neces idad es hídrtcas de los cultivos

terreno. La radiación neta resultante, R n, es la res- el agua que se ha infiltrado en profundidad, siendo posible medir todos los té rm inos de la ec ua ción del balance , Por su ta m año y mane jo su uso es tá limita do, por lo general, a centros de experimentación.

ponsa ble del p roce so .

Existe una similitud entre la E t y la e v a p o r a c i ó n E 0

que permite el cálculo de la primera a partir de medi

ciones o estimaciones de la segunda. Sin embargo,existen diferencias entre la evaporación del agua y laE T C, ya que la prim era se sigue produciendo durante lanoche, periodo en que la segunda es prácticamentenula. Los estudios y resultados obtenidos po r Penman.demostraron una buena aproximación , a partir de datosno demasiado complicados, por lo que son muy utilizados. En el Apéndice 1 exponemos la fórmula dePenman , utilizada para calcular la evaporación.

Los métodos hidrológicos utilizan el balance

hídrieo y nece sitan el uso de lisímetros. Éstos son dis pos itivos que contienen un su elo y cu ltivo cuya F.T sequiere determinar. Permiten conocer el agua no utilizada por las plantas bien por pesada (los de tamaño

peq ueño) o bien por drena je, reco giend o en su fondo

Los métodos de estimación de la ETo proponenecuaciones utilizando datos meteorológicos disponi bles en los obse rv ator ios. N inguno de los em pleadoses exacto, por lo que es necesaria una calibraciónlocal para obtene r datos fiables. Para el cálculo se utilizan valores de temp eraturas, de radiación solar, de

hum edad relativa do* aire y de v iento-

Los cálculos que"’usan datos de temperatura hansido los más utilizados, ya que en general, existendichos datos en muchísimos observatorios. Presentanel inconveniente de n o existir una relación directa entreET y temperatura, lo que puede provocar errores. Lasfórmulas más conocidas son las de Thomwaite y deBlaney Criddle, que eran las tradícionaímente em pleadas durante mucho tiempo, hasta hace pocos años.

a) Sección transversaldeun lisimetrodedrenaje (cotasen cm).

b) Secciónlongitudinal de un lisimetrodedrenaje (cotasen cm).

Figura 3-1. Lisimetrode drenaje.

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Capítulo 3 Necesidades hídricas de jos cultivos

La primera da unas estimaciones menores en primavera y verano y mayores en otoño , debido al retraso qué se p roduce en dichas épo cas entre la temperatura y la radiación solar. Por esta causa va siendocada vez menos empleada. La segunda completa suformula con unos coeficientes de cultivo, para poder

calcular con más exactitud la ETc, a partir del valord e ETo obtenido. Modernam ente ha sido modificada,introduciendo datos de radiación, viento y humedadrelativa (Do orembros y Pruitt, 1974).

De todos los m étodos y ecuaciones p ara estimar laETo. en la actualidad el más utilizado es el dePenman que, a partir de medidas simples, permiteobtener resultados bastante aceptables. Como todastas ecuaciones que utilizan la radiación tiene el fallo¿se estimar valo res más pequeño s cua ndo hay viento y

po ca hu med ad relativa.

Existen diferentes variantes, resultantes de m odificaciones de la original, buscando mayores aproximaciones en casos concretos. La más conocida es laá*m ula Penm an Fao, en la que se diferencia entre laArción del viento durante el día y durante la noche.En el Apéndice 1 exponem os dicha fórmula.

Queremos dejar bien claro que la determinaciónáe la ET0, sea cual sea el método em pleado no suelese- fácil, dada la multitud de factores que influyen

«fcre ella. Los más exactos son los que contemplan« av o r número de dichos factores, pero presentan elKjconveniente de la dificultad de medir o estimarcorrectamente sus valores. Además, cualquier variación puede falsear los resultados, por lo que ensa c h o s casos se recurre a hacer ajustes, comparandoios resultados obtenidos por diferentes métodos. Enroosecuencia. es conveniente, salvo en raras excepciones, calibrar o com probar dichos métodos en cadae s o particular, antes de su utilización para cálculos

de riego. Si se desea am pliar información sobre estetema, consultar Do orembros j. y Pruitt W.O. 1979.

En la actualidad existen numerosos estudios entoda España, para conocer la ET0 en la mayoría delas zonas. Por si no se dispone de dicho dato la Tabla3-3 da unos valores de referencia para diferentes cli

mas y temperaturas.

3.4.2. Tanque evaporimétrico clase A

De entre todos los métodos qne se usan paraconoc er la ETo. pasamos a describir el tanque de eva porac ión clase A (FAO ), fundam en tado en el he ch o

de que la evapótranspiración de las plantas y la eva poración d es de u na superficie de ag ua lib re es tán provocadas po r las mismas causas: radiación solar, tem pe ratu ra . hu medad am bienta l y ac ción del vien to.

Es un método bastante sencillo, de fácil manejo y precio no muy al to , que con los co nd ic iona ntes an tescitados, consigue dar buenas aproximaciones. Su utilización va aum entando ya que perm ite determ inar la

ET en periodos co rtos de tiempo.

La evaporación del tanque Ep se determina pordiferencia de medidas del nivel de agua, efectuadasgeneralmente con un tomillo micrométrico. La ETo

se calcula po r la fórmula:

ETo = Kp Ep

siendo *Cp el llamado coeficente de tanque, quedepende del tipo de cubeta utilizado, a igualdad decondiciones ambientales, para lo cual debe situarse

Tab la 3-3. V alores or ienta tivos de ETo (mm/dta) .

Temp eratura med ia diaria

Zona climática <15 ”C 1 5 - 2 5 C

4 - 6 7 - 8 9 - 1 0

4 - 5 6 - 7 8 - 9

Subhúmeda 3 - 41 - ?

5 - 63 - 4

7 - 85 - 6


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en las mismas cond iciones del cultivo, generalmenterodeado por éste para ev itar diferencias.

El tanque m ás utilizado es el de clase A, construi do en hierro galvanizado, circular, de 121 cm de diámetro y 25,5 cm de altura, se debe situar a 15 cm

sobre el suelo. En circunstancias medias de nuestrasregiones un valor aceptable de Kp pu ede ser 0,7.

Las lecturas deben efectuarse todos los días a lamisma hora y para evitar diferencias de evapo raciónel nivel de agua debe mantenerse entre 50 y 75 mm

po r deb ajo del bord e del tanq ue .

Figura 3-2. TanqueevaporimétricocíaseA,

3,4.3. Determinación de la evapotranspiración del cultivo

A partir de los valores ya citados de ETQ, sedetermina la evapotranspiración del cultivo ETe.mediante un coeficiente de cultivo Kc:

ETc = Kc ETo

La determinación del coeficiente de cultivo, quese puede efectuar experimental mente, no es fácil,

pue s dep end e de numero so s factores caracter ístic osdel cultivo (época de siembra, desarrollo, etc.), asícom o de la cantidad de agua en el suelo.

Los valores de Kc suelen calcularse por meses o por per io dos del cic lo en que su va lor ca mbia. Losvalores mensuales tienen el inconveniente de lavariación de época de siembra que, evidentemente,modifica las necesidades de agua del cultivo.

Los periodos sucesivos más representativos deíciclo de cultivo, según todos los autores son:

a) Desde la siembra hasta la aparición de las primeras hojas o hasta que el cultivo cubre el 10% I

del suelo.

b) Des ar ro llo fo liar completo.

c) Floración y fructificación.

d) Madurez.

Como se ve en la curva de la figura 3-3, normalmente su valor a uir ?ata durante las primeras etapasdel desarrollo, alcanzando un máximo durante la floración y fructificación, disminuyendo a partir de la

maduración.

K c

Figura 3-3- Curva típicadeKcpara un cultivodetomateen invernadero parral transplantado

enotoño. Caja RuralAlmería.

A con tinuación se dan una serie de tablas de valo

res de Kc que, repetimos una vez más, tienen carácter orientativo.

La tabla 3-4 ofrece valores de Kc para cultivosherbáceos, en los 4 diferentes periodos de crecimiento de la planta, que creemo s más útiles que los existentes para cada mes, ya que la fecha de siembracambia much o según regiones.

Las tablas 3-5 y 3-6 ofrecen los datos mensuales pa ra fruta les y cítr icos, es tos últimos en la reg iónlevantina, que es la mayor productora.


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Capítulo 3 Neces idad es hídricas de los cultivos

Tabla 3-4. Valores d e los coef ic ientes d e cult ivo (Kc) para var ios cul tivos en s u s di ferentes

es t ad io s de desa rro ll o .

Cultivo

Cebada/Avena/Frigo

Judía verde _______ _

Coi/zanahor'iaAlqodón/linoPepino/calabazaBerenjena/tomate

Legumbres

Lechuga/espinacaMaíz duice ______

Maíz granoMelónCebolla ________

Guisante frescoPimiento fresco

PatataRábanoSorgo

Remolacha azucareraTabaco ___________

0,350,350.450,450,450,450,45

0,450.400,400,450,500,450,350,450,450,350,35

0,450,35

0,750,700,750,750,700,750,75

0,600,800.800,750,700.800,70

0,750,600,750,750,800,75

1,151,101,051,150,901,15

1,10

1,001,151,151,001,001.151,051,150,901,101,101,15

1,10

EstadioEstadio Estadio de Estadioinicial máximo crecim iento interm edio fina!

0,450,900,900,750,750,800,50

0,901,00

0.700.751,001,050,900,850.900,650,600,80

0,90

En muchos casos cuand o el sum inistro de agua esLimitado, interesa con oc er las necesidades totales delcultivo, para determinar la superficie que es posibleregar. La tabla 3-7 ofrece do taciones ne tas anuales dediversos cultivos en las cuencas hidrográficas españolas, según datos de C astillo y N otario, del CEDEX .

Debido a la importancia de este punto, existen programas de ord en ad or para dete rm in ar las nee esi-ijdes de agua de los cultives. Uno de los más utilizados es el CROPWAT, que ac tualmen te se pued e uii-o elt e n el formato Windows e incluso está disponible

a i Internet.

3.5. Cálculo de las necesidades de riego________

Cono cida la ETc, las necesidades netas de riego.V se suelen calcular a partir de la ecuación del

balance hídr ico.

N t = ETc - ( Pe + V0 + Ac ) siendo

- Pe : precipitación efectiva.

- ve : variación del contenido de agua en la zonaregada. Su determinación no es demasiado frecuente y se suele efectuar un riego inicial que

deje el terreno lleno de agua.

- A : ascen so cap ilar del agua. Por lo general sólose considera en caso de existir una capa freática.

La precipitación efectiva es la parte de la precipitación real que es aprovech ada por las plantas, ya que pa rte se pierde principalmen te por es corren tía y, encaso de grandes lluvias puede existir también infiltra

ción profunda.

Existen diferentes fórmulas para determinar Pe,según el m ayor o m enor valor de la precipitación realP. Cuando ésta es pequeña, se puede decir que seaprovecha toda ella. Por el contrario, al aumentar la

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Tabla 3-5. ValoresdeKccorrespondientesaárboleseaducifoliosfrutalesydenuez,depleno

Especies

crecimic

Con cubierta vegetal

Mar I Abr'Máy ¡Jun! Jul Ago Sept Oct Nov

Sin cubierta vegetal(cultivos limpios, exe ntos de ma las hierbas)

Mar jAbr May jJun j Jul Ago! Sept |Oct Nov

INVIERNOS FRÍOS CON HELADAS LETALES: La cubierta empieza a formarse en abrilIVhflllídlIW, t-OFOÍUO

-vientos de débiles

a moderados, húmedos 0,5 0,75 1,0 1,1 1.1 1,1 0,35 0,45 0 ,5 ? ' (3,75 0,85 0,85 0,8 0,8

-vientos fuertes, húmedos 0,5 0,75 1.1 1,2 1,2 1,15 0,9 - 0 ,4* 0,55' 0,9 0,9 0,9 0,85 0,65


a moderados, secos 0,45 0,85 1.15 1,25 1.25 12 0.35 0,4 0,6 0,85 1.0 1,0 0,95 0,1 --vientos fuertes, secos 0,45 0,85 1,2 1,15 1,35 1,25 1,0 0,4 0,65 0,8 1,05 1.05 1,0 0,75 -

Melocotoneros, albancoqueros, perales, ciruelos-vientos de débiles

a moderados, húmedos 0,5 0,7 0,9 1,0 1,0 0,95 0,7 5 0,45 0,5 0,65 0,35 0.75 0,1 0,55 -

-vientos fuertes, húmedos 0,5 0,7 1,0 1,05 1,1 1,0 0,8 0,45 0,55 0,7 0,8 0,8 0,75 0,6 -


a moderados, secos 0,45 0,8 1,05 1 ,15 1 ,15 1,1 0,85 0,4 0,55 0,75 0,8 0,8 0,7 0,55 -

-vientos fuertes, secos - 0,45 0,B 1.1 1,0 1,2 1,15 0,9 0,4 0,6 0.3 0

C 0 0 10,95 0,7 6,651■___

INVIERNOS FRÍOS CON HELADAS LIGERAS: Sin latenc ia en la cubierta vege tal de gram ínea sManzanos, cerezos, nogales

a moderados, húmedos 0,8 0,9 1,0 1.1 1,1 1.1 1,05 0,85 0,8 0,6 0.7 0,8 0,85 0,85 0,8 0,8 0,75 0,65

-vientos fuertes, húmedos 0,8 0,95 1.1 1,15 1,2 1.2 1.15 0,9 0,8 0.6 0,75 0.95 0,7 0,9 0,85 0,8 0,8 0, 7


a moderados, secos 0,85 1,0 1,15 1,25 1,25 1,25 1,2 0,95 0,85 0,5 0,75 0,85 1,0 1,0 0,85 0,9 0,85 0.7

-vientos fuertes, secos 0,85 1,05 1,2 1,35 1,35 1,35 1,25 1,0 0.85 0,5 0.8 1.0 1,05 1,05 1,0 0,85 0,9 0,75

Melocotoneros,atbaricoqueros,perales,ciruelos,almendros,pacanos


a moderados, húmedos 0,8 0.85 0,9 1.0 1.0 1,0 0,95 0,8 0.8 0,55 0,7 0,75 0,8 0.8 0,7 0,7 0,65 0,55

-vientos fuertes, húmedos 0,8 0,9 0,95 1,0 1,1 1,1 1.0 0,85 0,8 0,55 0,7 0,75 0,8 0,8 0,8 0,75 0,7 0,6


a moderados, secos 0,85 0,95 1.05 1,15 1,15 1.15 1.1 0,9 0,85 0,5 0.7 0,85 0,9 0,9 0.9 0,8 0,75 0.65

-vientos fuertes, secos 0,85 1.0 1,1 1.2 1,2 1 5 1,15 0,95 0,85 0,5 0,75 0,9 0,95 0,95 0,95 0,85 0,8 0.7

intensidad y duración de la lluvia se incrementan las pérd id as y la relación P^/P d isminuy e.

En España, donde durante el verano, época en laque más se riega, no suele llover mucho, se puedeem plear la fórmula:

Pe (mm ) “ 0,6 • P (mrn) - 10

Pero debe quedar claro que se debe conocer la precipitac ión rea! co n exactitud, ya que en ca so demedirse en obse rvatorios a cierta distancia puede desvirtuar el valor, sobre todo en verano, ya que las lluvias de carácter torm entoso suelen tener importantesvariaciones locales.

En muchos casos de los regadíos españoles enépocas calurosas, las lluvias así como las variacionesde humedad en el suelo son muy pequeñ as y no fácil


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Tabla 3-6. Valores del coef ic iente de cult ivo Kc p ara c í t ricos en función del áre a so m bre ad a (As) y

del cont rol de malas hierbas .

As > 70% E F M A My Jn J A S O N D Media

FAO Con control ma las h ie rbas 0 ,75 0,75 0 7 0 o o

0,65 0,65 0,65 0,65 0,65 0,70 0,70 0,70 0,69

Sin control malas hierbas 0,90 0,90 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0 .85 0,85 0,85 0,85 0,86CASTELy cois. (1986) (a) 0,66 0,65 0.66 0,62 0,55 0,62 0,68 0 ,79 0,78 0,84 0 ,73 0 ,63 0,64

As = 50%FAO Con control malas hierbas 0,65 0,65 0,60 0,60 0,55 0,55 0,55 0 ,55 0 ,55 0,55 0,60 0,60 0,59

Sin control m ala s hie rb as 0 ,90 0,9 0 0,85 0 ,85 0 ,85 0 ,85 0 ,85 0 ,85 0 ,85 0,85 0,85 0,85 0,86CASTE Ly cois. (1986) 0 ,52 0r54 0,40 0,54 0,51 0,60 0,55 0,67 0,56 0,70 0,77 0,78 0,56

As = 20%FAO Con control malas hierbas 0 ,55 0 ,55 0,50 0,50 0,50 0,45 0,45 0,45 0,45 0 ,45 0,50 0,50 0,49

Sin control m alas hierbas 1,0 1.0 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,96

mente cuantificabies, por lo que se suele considerar

como necesidades netas de los cultivos la ETc, des precian do los otros térm in os de 3a ecuac ión de l bala n

ce hídrico.

En resumen, se pued e decir que la determinaciónde las necesidades hídricas para riego deben ponerespecial esmero en los siguientes puntos:

• Ob tención de los coe ficientes de cultivo.

■ Evaluación exacta de los métodos para estimar

la evapo transpiración de referencia,

• Valoración exa cta de la precipitación efectiva.

• Determ inación exacta de pun tos críticos en el

desarrollo de los cultivos.

• Con ocimiento de los valores máximos del descenso tolerable de humedad en el suelo. Estosdos puntos tienen una amp lia correlación comoya se ha visto.

3.6. El ciclo del riego

El riego debe aportar el agua que la planta necesi-a para su desarrollo norma l, reponiendo la consumi- _ Dicho ap orte se almacena, en gen eral, en el su elo,& donde se extrae por las raíces.

La capacidad del sistema conductor suelo-plantaun limite, que depen de de la cantidad de agua en

el suelo, del desarrollo radicular y aéreo del cultivo,

de su estado fisiológico y de las prácticas culturalesempleadas. A este respecto se debe tener en cuentaque la máxima cantidad de agua que un suelo puedecontener es siempre limitada y, si la absorción deagua en la zona radicular es mayor que el flujo dereposición desde su entorno, disminuye el contenidode agua en el suelo, lo que provoca una d isminuciónde la absorción hasta que ésta se equilibra con dichoflujo.

Una demanda atmosférica diurna que supére la

cantidad de agua disponible para el cultivo provocaestrés hídrico, con cierre estomático y pérdida de turgencia. El cultivo se encuentra en un estado de marchitamiento, con sus funciones productivas muyreducidas. Sin embargo durante la noche, al cesar

pr ácticamen te dicha dem an da, el ap or te de aguadesde las capas más profundas hacia la zona radicular, puede aumentar la cantidad de agua disponible

para las plan tas. Éstas recu peran su es tado turgen te.Se ha producido un marchitamiento temporal.

Este marchitamiento se puede producir, en la

mayoría de los casos, bien por un aumento de lademanda atmosférica, debido a una elevada temperatura y radiación solar, o bien por disminución de lacantidad de agua en el suelo.

Si la camidad de agua en el suelo no es suficiente pa ra ev itar la repe tic ión de dicha si tuac ión, se produce el marchitamiento permanente. Antes de alcanzardicho estado, muy perjudicial para las plantas, elriego es necesario para evitar importantes pérdidas

product ivas o incluso su muerte .


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T a b l a

3 - 7 .

V a l o r e s

p r o m e d i o

d e

d o t a c i o n e s

n e í a

s

d e

r i e g o

( r r ^ / h a )

e n

l a s

C u e n c a s

d e l D u e r o ,

T a j o ,

E b r o y

J ú c a r .


E •“E ca

h~


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Capítulo 3 Neces idades hídricas de los cultivos

E! agua que se va a aportar viene condicionada por ia m áxima cantid ad qu e puede a lm acena r el terre- b©, según su textu ra y es truc tura. En es te aspecto las prácticas cu lturales , de labo rea y con se rvac ión, tienen una importancia decisiva, permitiendo aumentara capacidad de retención. También influye la capaci

dad de la planta para absorber agua q ue depende delnúmero y longitud de sus raíces, que d eterminan porun lado el volumen de terreno de donde se puede

,;.r-„;r el agua y po r otro la distancia que deb e reco rrer el agua en el suelo. Cuanto menor sea dicha di»uncía, para una misma diferencia de potencial,mayor será el gradiente existente. Las plantas perennes suelen desarrollar mucho más su sistema radicul a r q Ue l3s anuales. D epend e también del buen estado

de la planta, sin enfermedades ni carencias que disminuyan su poder absorbente. Para ello las prácticas

ju ítura les deben provee r unos tratamientos iítosa nita -no s y fertilizantes adecuados.

Apéndice 1

La fórmula de Penman para calcular la evapora-

cíón es la siguiente:

ARn + yHaE o — -----------------

en la que

- R„ : es la radiación neta, que depende de laradiación global y del albedo de la superficie.

- A : es el gradiente de la tensión media de vaporde agua, en relación con la temperatura del aire.

- Y : es una constante psicrométrica que dependede la presión atmosférica y del calor latente de

evaporación del agua.

- £a : es la energía adven*iva que depende de iavelocidad del viento.

La fórmula de Penman. modificada por la FAO pa ra busc ar un m ayor ca mpo de ap licación de la

misma, es la siguiente:

ETe = C UW'Rn + (1-W) f(u)-(es - e})

en la que

w = - ^ -A + Y

- A : es el gradiente de la tensión media de vaporde agua en relación con la temperatura del aire.

- Y: es una constante psicrométrica que dependede la presión atmosférica y del calor latente deevaporación del agua.

- f^u): función de la velocidad del viento.

- e : es la presión de vapor real dé la temperaturamedia del día. e = es.* HR/100.

- HR : es la humedad relativa media en %.

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Diseñodelriego

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Capítulo 4 Diseño del riego

4.1. Consideraciones generales

Cuand o se va a diseñar un riego hay que tener encuenta tres prem isas fundamentales:

1. E! agua se debe captar, transpo rtar y distribuir.En ciertos casos la captación de agua ya se haefectuado, recibiéndose una concesión de agua.

2. La cantidad de agua disponible debe ser suficiente para cubrir las necesidades de los cultivos. En este punto se debe tener en cuenta íaeficiencia del riego que se va a instalar.

3. El regante debe ser capaz de manejarla adecuadamente.

Por lo general, en el diseño de los regadíos, sehace especial hincapié en los dos primeros puntos,dejándose de lado el tercero, a pesar de su granimportancia y de ser la causa de n umerosos fracasos.Ello se puede atribuir a la dificultad de aplicación en

parcela cu ando el diseñ o no tie ne en cu en ta todos loscondicionantes p rácticos existentes, especialm ente sivarían las unidades de riego.

Sin embargo, se suele considerar que ]a responsa

bilidad del riego , a nive l de parce la , es del regante,aunque paradójicamente, no se suele insistir en mejorar sus conocimientos. Hay que destacar la granimportancia que tiene la formación del regante, quedebe cono cer perfectamente su sistema de riego, conel fin de po der o btener eí máxim o aprov echam ientodel mismo.

Por ello en el diseño de los regadíos es necesarioconsiderar muchos aspectos de la formación y conocimientos del regante que, repetimos, es una pieza

fundamental del riego. También se debe tener encuenta el tamaño y tipo de suelo de la parcela deriego. Todos estos factores deben influir en el método y sistema de riego que se deb e diseñar, acorde conlos cond icionantes reales existentes.

4.2. Métodos de riego

Los m étodos de riego son tres:

• Riego po r gravedad.

• Riego por aspersión.

• Riego localizado.

En ciertos casos se incluye el riego subterráneo.

Aquí no lo hacemos pues, casi en la práctica totalidadde los casos, este riego tiene prácticamente las mismas características de los anteriores, variando únicamente el punto de aplicación del agua.

Este riego se utiliza en casos contados, para cultivos generalmente hortícolas, de elevado rendimientoeconóm ico, debido a sás m ayores costes.

Aunque existen diferentes modalidades, ía máscomún consiste en suministrar el agua a las raíces

bajo la superficie del su elo, a un a pro fundidad varia ble, se gú n suelo y cu ltivo . Pa ra ello se ut ilizabantuberías porosas y, actualmente, tuberías plásticasranuradas o perforadas, con separación variablesegún las características del terreno. El agua que contienen asciende por capilaridad. debido a la tensiónde succión de! suelo seco y hu medece la zona dond ese encuentran las raices. Presenta la ventaja de nomo jar ta superficie del suelo, con el consiguiente ahorro de eva poración a la atmósfera.

Es necesario que exista un subsuelo poco perme

able para evitar grandes pérdidas en profundidad.También las aguas deben ser de buena calidad, pueslas salinas producirían grandes concentraciones desales en la zona radicular, ya que no es posible aportar dosis de lavado.

Las diferencias fundamentales entre los 3 métodos consisten en que el primero no necesita energía,

per o si sistem at izac ión del te rren o, ju sto lo co nt rarioque ios otros dos. Estos últimos son más modernos y,en consecuencia, requieren una tecnología más av an

zada, tanto para la fabricación de sus elementos como para un diseño óptim o. Pero deb e qued ar claro qu e elriego por gravedad también ha ap rovechado los avances tecnológicos, mejorando su eficiencia con lasmo dernas técnicas actuales.

Los dos prim eros m ojan todo el terreno mientras eltercero, como su nombre indica, aporta el agua sólo auna fracción de la superficie del terreno, variable segúnel marco de plantación, donde se localizan las raíces.Su ap licación econ ómica requ iere cultivos en líneas.

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Cada uno de ellos, según las condiciones específicas de utilización, ha dado lugar a numerosos sistemas de riego, entendiendo como tal al conjunto deinstalaciones necesarias, que partiendo de los mismospr incipios, han ido in trodu cien do modificacionespa ra ad ap tar el riego a co ndic iones pa rticulares, bus

cando mejorar el rendimiento y facilitar el trabajo alregante, especialmente en condiciones difíciles.

Los avan ces tecnológicos, los resultados obtenidosy las nume rosas investigaciones realizadas, han aportado sustanciales mejoras en las instalaciones de riego,existiendo en la actualidad num erosos sistemas de riegoen cada método, especialmente en los dos últimos,aspersión y goteo, en los que las diferentes casascomerciales han diseñado e incluso patentado, condiversos nombres, sistemas muy parecidos, que no

aportan ninguna novedad ni mejora a los ya existentes.Sobre este punto hay que recalcar que la publicidad y elmarketing exhau stivo existente en algunos casos puedepopularizar sis temas o insta laciones con peores cond iciones y prestaciones que otras más sencillas y baratas.

Los tres métodos de riego tienen característicasdistintas y. en consecuencia, rendimientos o eficiencias diferentes. Pero eso no quiere d ecir que regandocon uno u otro las plantas deban recibir menos agua ,i en las mismas condiciones de clima, suelo y apliación de riegos se desea obtener la misma produc

ión. Las diferencias vienen determinadas por laforma en que cada método aporta dicha agua a la4anta y en que según el rendimiento o eficiencia deadü riego es necesario una mayor cantidad de aguar¡ cabeza del sistema, debido a las pérdidas que se

producen hasta que el ag ua llega a la planta. Peroáebe quedar bien claro que para que una planta tengaú misma producción, sin variar la frecuencia de riees. debe recibir prácticamente la misma cantidad de

sea cual sea el método de riego empleado.

También hay que tener en cuenta que a medidalü aum enta la calidad del agua, de primordial

zrTiY^nancia en el diseño del riego, son menores laséírrencias existentes entre los diferentes métodos.

1.3. Elección del método riego________________________

Sin tener en cuenta los factores socio-políticos queinfluir o condicionar, en caso de puesta gr


riego de grand es zonas regables, el método de riego, laelección de éste d epende d e los siguientes factores;

• Top ografía del terreno.

• Características hidrofísicas del mismo.

• Can tidad y calidad del agua.

• Disponibilidad, precio y calificación de lamano de obra.

• Función de producción y rendimiento econó mico del cultivo-

• Inversión y costes de funcionam iento del riegoelegido.

La topogralia del terreno condiciona, sobre todo,el riego por gravedad. A medida que los desnivelesaumentan, son necesarios mayores movimientos detierras para la sistematización del suelo, con el consiguiente aum ento del coste, lo que pu ede hacerle pocorentable frente al riego por aspersión, que no n ecesita dicha sistematización.

Igualmente los terrenos ligeros y permeables, confacilidad para la infiltración profunda del agua, fueradel alcance de las raíces, necesitan riegos frecuentesy con pequeñas aplicaciones hídricas, por lo que elriego po r gravedad no su ele ser recomendable.

En suelos con pequ eña infiltración, generalmente pe sados, se su ele reco mendar el rie go por inundación, con la única excepción de cultivos que tío toleren un encharcamiento prolongado. Este riego, condosis bástante grandes, consigue una buena eficienciade aplicación en parcela. Para dichos cultivos se pue-den utilizar surcos o aspersión.

Las características del cultivo también tienen granimportancia en el método de riego. En primer lugar loscultivos densos no pueden ser regados por riego localizado. Estos cultivos, espec ialmen te forrajes, se suelenregar por escurrimiento. salvo en suelos mu y ligeros ocon elevad as pendientes. Este riego, debido al caráctertapizante de las especies, permite grandes módulos noerosivos y, generalmente, grandes longitudes de loscanteros, con una menor necesidad de mano de obra.

La resistencia del cultivo a la sequía es un puntoque hay que considerar, ya que puede determinar la

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frecuencia de riego. Los cultivos muy Sensiblesdeben regarse con mayor frecuencia, lo que a ¡jfiiíri,

parec e des aconse jar el rie go por graveda d qu e, endichas con diciones, tiene una m enor eficiencia.

En cultivos con nascencia delicada, o en suelos

con facilidad para formar costras, es recomendable laaspersión. En ciertos cultivos muy rentables, que presenten dicho problema y que se riegan por gravedad,se pueden dar riegos de nascenc ia con equ ipos móviles de aspersión, lo que evidentemente aumenta los

costes de producción.

La calidad del agua es otro factor de gran im portancia. Con .aguas buenas se puede utilizar cualquiermétodo, mientras que al ir disminuyendo su calidadvan aumentando las ventajas del riego localizado, al

concentrar la sal en ciertas zonas, fuera del bulbomojado donde se desarrollan las raíces. La alta frecuencia de aplicaciones hídricas, al mantener la tensión matricial en valores relativamente pequeños, a

pesa r del au men to de la tens ión osm ót ica, pe rm ite unmejor crecimiento del cultivo. Su m ayor eficiencia en

parce la , al disminuir la ca nt idad de agua de riego ,disminuye el aporte global de sales.

La falta de agua en muchas de nuestras regionesaconseja métodos de riego con elevada eficiencia deaplicación. Cuando el regante paga el agua por volu

men consumido, estos métodos, a pesar de necesitarmayores inversiones iniciales, suelen utilizarse enmayor medida. Es el caso del riego localizado. Unejemplo típico es el riego de árboles con un gran marcode plantación, en donde se puede ahorrar mu cha aguaal no mojar toda la superficie del suelo. La proliferación del riego del olivar por go teo durante las últimassequías de los últimos años es una clara demostración.

La disponibilidad de mano de obra es un requisito tradicional para el riego por gravedad. A unque con

los modernos sistemas ha desaparecido, en gran par te, la dure za de es te trab ajo, es te métod o sig uerequiriendo, salvo automatizaciones bastante costosas, la m ayor cantidad de man o de obra. El tradicional abandono del medio rural que se está produciendo ha favorecido el empleo de los métodos a presión,con más fácil automatización.

Estos métodos, con carácter general, requierenuna mano de obra especializada que conozca bien elsistema empleado, si se desea sacar el máximo pro

vecho a dichos riegos.

Los dos últimos factores antes citados tienen unarelación evidente, ya que un cultivo con más rendimiento económico permite gastar más dinero en elriego, perfeccionando éste. Este principio se aplicatanto a nuevos regadíos como a la reforma de losexistentes, donde, por lo general, el Estado puede

subvencionar el 40% de los costes, como ya se hadicho. Actualmente, en ciertas zonas del sur, se estánremo delando regadíos con cultivos de alto rendimiento económ ico, con el fin de aumen tar la eficiencia del riego. Es evidente que en otras zonas del interior y del norte peninsular, con producciones princi

pa lm en te for. ajeras , los precios obtenidos por dichos producto s no-pe rm iten d ic has inve rsiones a los r eg an tes, a pesar de que la posible remodelación permitiríaunos im portantes ahorros de agua de riego.

4.4. Distribución del agua de riego___________________ _

El suministro del agu a de riego a un a sola parcela no suele presentar problemas, sobre todo si dispo ne de pozos o concesiones particulares. Ahora bien,el suministro a una zona regable o p erímetro de riegodebe ser estudiado con cuidado, especialmente enriego por gravedad, de tal forma que los regantes

reciban suficiente agua.

Dicha agua se debe distribuir a las diferentes parcelas en buen as cond iciones para pod er regar. Si éstastienen dim ensiones y cultivos diferentes, dicha d istri bu ción no es fác il, pues las ne ce sidad es de rie go varí an. Po r esta causa el riego se suele fraccionar en sectores, con condiciones más o menos parecidas.

En general se efectúa por uno de los tres métodos:distribución continua, distribución p or tum os y distri

bu ción a la demanda . Los dos pr im eros se em plean,sobre todo, en riego por gravedad.

La distribución continua suministra a cada parcela durante todo el periodo de riego, el caudal previsto. Tiene la ventaja de que las conducciones funcionan continuamente, lo que es im prescindible en canales y acequias a cielo abierto. Su sección será mínim ay, en co nsecuencia, también su coste. Su ele presentar

pro blemas cu an do no su ministra ca ud ales , en ca be zade parcela, que co rresponden al mód ulo de riego, queen estos casos, suelen ser inferiores y no se pueden

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Capítuío 4 Diseño del riego

ea ne jar en parcela. La solución más empleada obliga a construir depósitos acumuladores para almace-la r el agua y poder regar con los módulos operativos,con el fin de lograr una adecuada eficiencia de aplicación.

La distribución por turnos entrega a cada parcelael módulo de riego previsto en día y hora prefijado,durante el tiempo necesario pa ra recibir la dosis, conía obligación de rega r en dicho mom ento. Es la distribución tradicional, no deja ninguna libertad alregante, que si por cualquier causa no puede regar

pierde el turn o y no pued e recuperar lo . Se li ja ia cantidad de agua que cada parcela va a recibir durantetodo el ciclo de riego.

Las condiciones climatológicas reales y la fase decrecimiento del cultivo condicionan las necesidadeshidricas. Cuando éstas sean menores debido a lluvias,descenso de las temperaturas, etc., los regantes usarán todo el agua que les corresponda en cada tumo.Por el contrario, si éstas aumentan, al no poder variar3a cantidad de agua disponible, se corre el riesgo deque las plantas puedan sufrir déficits hídricos quecondicionen su producción. Por todas estas razones,en la actualidad, esta distribución no es la más recomendada, aunque se sigue utilizando en muchos delos llamados regadíos tradicionales, en funcionamiento desde hace mucho tiempo.

La distribución a la demanda, por el contrario,permite re gar cua ndo y duran te el tiempo que el ag ricultor desee.

Si el sum inistro es p or cauces abiertos, los regantes tienen q ue hacer sus peticiones por ad elantado yel caudal de los canales debe ser regulado, normalmente por com puertas, para poder atenderlas. Por logeneral n o es mu y utilizada en rrtg os >or gravedad ,pero sí en rie gos a presión.

En este caso cada parcela dispone de una toma oboma de riego, que le su min istra el ca ud al su ficien tepara poder regar. Por lo gen eral, ex iste también uncontador que p ermite facturar el agua gastada.

En este tipo de distribución, para el dimensiona-miento de la red de abastecimiento, se parte del principio de que todos los usuarios no riegan al mismotiempo, sino que lo hacen de form a aleatoria, disminuyendo el caudal total necesario. Se calcula el ¿ número de tomas funcionando simultáneamente en

cada tramo de tubería* determinándose los correspondientes diámetros en función del caudal circulante. Elm enor tamaño de dichas tuberías permite disminu ir lainversión necesaria, sin que la libertad del regantesufirá ningún recorte.

Dicha distribución se implantó en riego poraspersión en el sudeste de Francia, a raíz de la llegada de los repatriados de Argelia, a los que se Iesquena entregar un sistema de riego cómodo y eficaz. En dicha zona las necesidades de agua sonmenores que en el sur de España, por lo que lasimultaneidad de utilización de las tomas es menor.En algunas de nuestras áreas, si el agricultor nodesea regar en días festivos ni durante la noche, la

pro bab il id ad de riegos sim ultáneos puede ser alia,disminuyendo las ventajas económicas que proporciona este sistema.

Si se reciben tumos de agua, se puede regar a lademanda construyendo depósitos o balsas, donde seacumula la dotación total, que posteriormente vasiendo utilizada p aulatinamente. Este sistema presenta el inconveniente dei aumento del coste de la balsa,

por lo que só lo se su ele uti lizar en cu ltivos de al torendimiento económico.

Para ampliar datos y fórmulas de cálculo verCiemen t y Galand ( 1986).

4.5. Programación del riego

El fin dél riego es aportar suficiente agua paraobtener una cosecha óptima en cantidad y calidad. Elcálculo y programación del riego en parcela, ya que

la de g randes zonas regables sobrepasa el objetivo deeste libro, debe determinar, de la manera más exacta po sible , los siguientes pu ntos ;

* ¿Cuán do hay que regar?

• ¿Qué cantidad de agua hay que aplicar?

# ¿Cuánto tiemp o se tarda en dicha aplicación?

Actualm ente el riego ha pasado de ser una cienciaempírica a tener una base experimental, a partir de la


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cual se pueden determinar tos datos prácticos, princi

palm en te do sis y frecue nc ia.

Hay que regar antes de que la tensión de agua enel suelo reduzca e1 suministro hidrico a la planta, detal forma que ésta no disminuya su producción. Para

lograrlo se deben conocer a fondo las característicasde los cultivos (necesidades de agua, funciones de prod uc ción, etc.), de los su elos (te xtura, es tru ctura, propiedad es hidro física s, et c.) y los da tos climato lógicos reales. También, en ciertos casos, especialmente riegos de alta frecuencia, pueden inñuir los siste

mas y equipos de riego disponibles.

La programación del riego d ebe tener en cuenta lacapacidad de retención del terreno, la tuerza deabsorción de las raíces y la demanda atmosférica, detal forma que e! agua existente en el suelo sea aprovechable po r las plantas. Se suele determinar de dos

formas:

1. Efectuando un balance de agua.

2. Dispon iendo de elementos de med ición de

humedad.

En el prim er casó es necesario conocer ía cantidadde agua existente en el suelo. Como, en general,dicho d ato no es fácil de obtener, se suele dar un neg ó

a com ienzo de campaña, con el que el terreno estará práct icam en te a CC y la re se rv a de agua será m áxima. A dicha reserv a se van sum ando las aportaciones(riegos, lluvias) y restando los consumos (evapo-transpiración), por periodos de tiempo más o menoslargos, según el tipo de riego. Cuando la reservaalcance un valor preestablecido, por debajo de! cual

pued e su frir el cu lt ivo, es nece sa rio regar.

En general, para determinaciones globales de cuencas o grandes zonas, es suficiente con datos anuales oestacionales, mientras que para la aplicación en p arcelas o pequeños perímetros son necesarios, por lomeno s, datos m ensuales o quincenales. íín estos casosse suelen utilizar datos meteorológicos mensuales decampañas anteriores. Los aportes netos de agua seobtienen dividiendo dichas necesidades entre el núm ero de riegos del mes, aunque a lo largo de éste puedanvariar las condiciones atmosféricas. Es el caso típicodel riego por tum os en el que se establece un calenda rio de riegos que n o tiene en cuenta las condiciones climatológicas reales. Este método se utiliza hoy en día,sobre todo, en los llamado s cultivos extensivos.


En cultivos muy delicados se puede llegar a ladeterminación diaria de las necesidades del cultivo,reponiéndose el agua consumida cada 24 horas. Con |ello se limita el estrés hidrico, con el consiguienteaumento cualitativo y cuantitativo de la producción.Para este tipo de riego ha cen falta sistemas o apa ratosque permitan la alta frecuencia sin aumentar los cos

tes, como es el riego localizado.

En el segundo caso, la medición de humedad puede determinarse en el suel a o planta (ver capitulo 2)y permite conocer, en tiempo real, las condicioneshídricas. Se procede a regar al alcanzar unos valores

previamente determinados, que varían según la resis tencia del cultivo a la sequía. Por lo general este segun do caso no está muy extendido en grandes regadíos.

Actualmente, sobre todo en cultivos intensivos

regados a la demanda, el método más em pleado paradeterminar las condiciones de riego es la medida dela tensión m atricial del agu a en el suelo, por m edio detensiómetros. Debido a que no se mide la tensiónosmó tica, en caso de riegos con ciertas aguas, puede

falsear resultados.

Para obtener resultados correctos es recomenda ble u ti lizar al menos dos tensiómetros, un o si tuad o enla zona de máxima actividad de las raíces a 20 o30 cm de profundidad y otro a la máx ima profundidadde raices. Según dimensión y diversidad de suelos dela parcela o perímetro de riego, será necesario variarel número de toma de datos, en puntas representativos, para un adecuado riego de todo el conjunto. Estemétodo se suele usar mucho en riego localizado, porlo que se describe con más detalle en el apartado 7.7.

Los otros sistemas citados y especialmente sensores para transmitir datos, se suelen utilizar en centrosexperimentales por la com plejidad d e su m anejo y, encasos especiales, en cultivos de alto rendimiento eco

nómico.

4.5.1. Dosis de riego

Recordemos brevemente que cuando la tensiónmatricial adquiere valores superiores a la fuerza desucción de las raíces, el agua disponible en el suelono es utiJizable por las plantas. No es aconsejablealcanzar dicha situación, ya que la producción vegetal disminuiría, Por ello es conven iente determinar un


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El agua útil del suelo será:

CC - PM = 28- 15 = 13%

En consecuencia la dosis recomendada de riego

en dichas con diciones será:

0,5*0,13-0,6 m = 0,039 m = 39 mm = 390 m Vha

Com o las necesidades del mes son de 160 mm se prevé dar 4 rie gos de 40 mm ca da 7 u 8 días.

En suelo franco limoso la profundidad de raícesno suele superar los 70 cm y los análisis han determinado los siguientes valores volumétricos:

CC = 34% PM = 17%

El agua útil del suelo será:

CC - PM = 34 - 17 = 17%

En consecuencia, la dosis recomendada de riego

en dichas con diciones será:

0,5 0,17-0,7 m = 0,059 m = 59 mm = 590 m3/ha

Com o las necesidades del mes son de 160 mm se prevé dar 3 rie gos de 54 mm ca da 10 días.

Una vez conocida la cantidad de agua que deberecibir el cultivo, se debe calcular la dosis bruta quese va a aportar, en función del rendimiento del riego.

En ciertos casos, especialmente en condiciones deescasez, se pueden emplear los llamados "riegos deficitarios", en los cuales no se aporta la dosis completade riego, sino una cantidad menor, que no rellena todoel almacén del suelo, pero evita alcanzar grandes tensiones matriciales, perjudiciales para el cultivo.Teórica-mente estos riegos disminuyen la evaporacióndesde el suelo, con lo que se puede ahorrar algo deagua. Su uso debe supeditarse al conocimiento de lasfunciones de produ cción y de la respuesta del cultivo alestrés hídrico, para ev itar posibles m ermas d e cosecha.

Su uso esporádico, cuando no hay s uficiente agua,se puede considerar como un riego de socorro. Engeneral, el em pleo de estos riegos deficitarios requieren una m ayor frecuencia, por lo que no todas las instalaciones están preparadas para ello, sobre todo enriegos por tum os. El riego localizado es el que mejor

se adapta a su em pleo, especialmente en cultivos for

zados o protegidos.

Es importante recordar:

* A med ida que disminu ye la capac idad de reten-

ción de agua de los suelos, los riegos deben sermás frecuentes y con m enores dosis.

* Las plantas más sensibles a) estrés hídricorequieren riegos más Recu entes y con menoresdosis que las má< resistentes a la sequía.

4.5.2. Módulo de riego

Una vez conocida la dosis de riego, ésta se puede

aportar al terreno de muy diversas maneras. El caudal práctico que se va a em plear en el riego de ca da unidad o parcela se denomina módulo de riego y debecumplir los siguientes requisitos:

* Adaptarse a las condiciones del método deriego que se va a implantar. A medida que elmétodo de riego se perfecciona el módulo vadisminuyendo.

* Ad aptarse a las cond iciones del suelo: pendien

te, características hidrofisicas, etc.

* Ser manejado con comodidad por el regante.

El módulo tiene especial importancia en el riego po r grave dad, deb iendo se r determin ad o pre viamen te. Suele varia r según terreno s entre 25 y 80 1/s, siendo el más habitual 40 o 50 1/s. Cuando el caudal dis

ponib le es infe rior al mód ulo , es necesar io co nstru irdepósitos de almacenamiento que permiten utilizardicho mód ulo durante todo el tiempo de riego.

En los riegos a presión puede tener grandes variaciones y, generalmente, el caudal disponible determinael número de regadores funcionando sim ultáneamente.

4.5.3. Frecuencia deriegos__________________________ _

Como hemos visto, el riego debe tender a mantener la ma yor cantidad p osible de agua en el suelo, en


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aras de una ma yor producción. Los riegos de alta frecuencia, reponiendo rápidamente el agua consumidapor el cu ltivo, incluso co n per iodic idad diar ia en riegos al aire libre y de pocos minutos en cultivos protegidos, permiten que la tensión de agua en el suelosea peque ña, sin sufrir las grandes variacione s de losriegos tradicionales con aporte de grandes dosis deagua. En consecuencia las plantas pueden disponer demayor cantidad de agua y aumentar su desarrollo y

prod uc ción .

El riego de alta frecuencia conoce en la actualidadun gran auge, debido a los avances tecnológicos y alos nuevos sistemas utilizados, que con u na gran eficiencia de aplicación para los pequeños aportes necesarios, requieren poca mano de obra. Por esta razónes difícil de aplicar en los regadíos tradicionales. Pero

debe qued ar bien claro que no es únicamente el riegolocalizado el suceptible de dicho manejo, aunqu e seael más empleado para ello.

Uno de los problemas genéricos de las zonas áridas o semi-áridas es la escasez de volumen de sueloy en consecuencia se presenta el problema de poderretener una cierta cantidad de agua y n utrientes a d is

po sición de las plantas. En much os casos hay qu esumar las reducidas d isponibilidades h ídricas, siendoéste un factor limitante del riego.

En estas condiciones, la frecuencia de riego tieneuna importancia primordial por un doble motivo:

* En prim er lug ar perm ite apro xim ar la ETc y laextracción de nutrientes a las necesidades reales de los cultivos a lo largo del tiempo.

• En segundo lugar evita que como consecuenciade aportaciones puntuales excesivas, se puedan

producir abundan tes lixiv iado s, co n pé rdidasde agua, nutrientes y productos fitosanitarios,

que pueden provocar problemas, en ciertoscasos irreversibles, po^ contaminación derecursos hídricos superficiales y profundos.

Experiencias con diferentes cultivos, variando lafrecue ncia de riego pero no la cantidad global de aguaaportada, han dem ostrado unas ma yores pérdidas porlixiviación a medida que se aumentaba la separaciónentre riegos y, en consecuencia, la dosis.

En zonas donde el agua es escasa, esta influencia

áe la variación de frecuencia de riego debe ser tenida


muy en cuenta., por la disminución de consumo que pu ede obtenerse. Si la escase z repercute en el precio,el ahorro económ ico puede se r importante, siendo estefactor el que más comúnmente se suele considerar.

En el caso de riego con aguas de mala calidad, el

aumento d e la frecuencia perm ite riegos que sin ellano serían posibles, al mantener un elevado contenidode agua en el suelo, evitando el aumento excesivo dela tensión ma tricial y facilitando la absorción radicular y la producción,

4.5.4. Rendimiento o eficiencia del riego___________

El agua es aportada a los cultivos de diferentemanera, según el método empleado, produciéndoseunas pé rdidas durante todas las operaciones de riego.Por ello la cantidad de agua aplicada al terreno esmayor que la que pueden utilizar las plantas, existiendo un rendimento o eficiencia de riego. Dichorendimiento puede ser de transporte hasta la parcela,de aplicación en la mism a o global, suma d e los dos

anteriores.

El rendimiento o eficiencia de transporte tiene encuen ta las pérdidas producida s al lleva r el agua hastala parcela, tanto por evaporación en canales, como

por rotura o falta de es tanqu eida d en las con ducc ionesy po r deficiencias en el manejo del agua. Su ele considerarse igual a l en riegos a presión, por no existir,generalmente, pérdidas ni evaporación de agua en lastuberías. En riegos por gravedad su valor varia segúnel recorrido por canales a cielo abierto, el estado deman tenimiento de los mismos y las pérdidas debidasal m anejo del agua en dichas conducciones-

El rendimiento de aplicación (eficiencia de aplicación del riego) representa el cociente entre el aguaque es utilizada por las plantas para su transpiración(dosis o lámin a neta) y el total del agua aplicada en la

parce la (d osis o lámina bruta) .

El rendimiento de aplicación varia con cada método, con el estado de m antenimiento de las instalaciones y con el manejo del mismo, por lo que asignar

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valores genéricos puede se r causa de grandes errores,

principalmen te en el rie go po r gravedad .

En general se puede decir que el rendimiento deaplicación (o eficiencia de aplicación) es mayor enriego localizado, después en aspersión y finalmenteen riego por gravedad. El con siderar que la eficiencia

de este último método es much o más baja que la delos riegos a presión no debe generalizarse.

Actualmente, con las modernas tecnologías deriego por gravedad (nivelación con rayos láser, distri

buc ió n de agua por tuberías de baja presión, « u ti li zación de! agua de escorréntía en cola de parcela) se

pu ed en alca nza r ef ic iencias muy parecidas a las de laaspersión e incluso del goteo. Pero generalmente losriegos tradicionales no disponen de dichas tecnologí

as, lo que justifica su me nor eficiencia.

Ah ora bien, se debe ten er en cu enta que la eftc'en-cia no es el único parámetro que determina la calidaddel riego, pues no debemo s olvidar que éste debe apo rtar la cantidad de agua requerida para un con ecto crecimiento de ¡as plantas. Cuan do no se aporta suficiente agua se produce un déficit que, caso de ser grande, pue de tener efec tos muy nega tivos en la producción.Por lo general en estos casos la eficiencia de aplicación suele ser elevada, ya que prácticamente todo e

agua es aprovechada por la planta, a pesar de lo cualno se obtiene el fin buscado. Para un riego correcto no bas ta co n que la re lación H„/Hb se a elevad a, lográndose una buena eficiencia o un buen rendimiento deaplicación, sino que se deben aportar cantidades deagua suficientes para que los déficits hidncos sean

pe qu eñ os y co mpa tib les co n un a prod uc ción correcta.

En g eneral una bue na eficiencia o rendimiento delriego está directamente relacionada con una buenauniformidad de distnbucíón del agua en toda ia parcela. El diserto adecuado de cualquier riego debe

lograr una adecuada distribución del agua, compati ble co n los condic ionan tes ec on ómicos de la instalación. Estos puntos se tratarán en profundidad al estu-

diar cada mé todo de riego.

Una uniformidad de distribución perfecta, en que

todos los puntos de la parcela reciban la misma cantidad de agua, no existe. Para medir dicha uniformidadse suele utilizar el coeficiente de uniformidad CU.Existen varias maneras de determinarlo (Ver capitulo ,Apéndice 1) y ei más empleado es el de Chnstiansen,

cuyo va lor viene determinado po r la expresión:

CU = 100 (1 - X/M ■n ), donde

- CU es el coeficiente de uniformidad , expresado

en %■

- X es la sum a de las n desviacione s de la altura deagua distribuida con respecto al valor medio Mde dicha altura en las n medidas tomadas en

diferentes puntos d6l i m mojada.

Su principal inconv eniente es qu e no refleja si lasdesviaciones son positivas-o negativas y, en consecuencia no se conoce la distribución real del agua, conlos efectos que puede producir sobre la producción.

En seneral, aunque la dosis o lámina neta Hn querecibe el terreno sea la requerida, ésta no tiene unadistribución regular, existiendo puntos que recibenmás agua y otros menos. En estos últimos se puede

pro duc ir un pequeñ o dé fici t h ídrico , que determ ina lazona no adecuadamente regada. Dichos déficits se pu ed en med ir o es tim ar, de term inán dose el llamad o

coeficiente de déficit:

Cd:. HdHr

dond e Hd represen ta la altura me dia del déficit para la

altura requerida H r

Figura 4-1 . Esquemadedistribución de aguaderiego.

En el Apén dice 1, al final del capítulo, se desarrolla con amplitud este tema, estudiando las diferencias

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que pueden producirse en función de los diferentesmétodos de riego,

4.6. Manejo del riego

Un buen diseño es condición necesaria pero nosuficiente para una buena eficiencia. Decía Merriam:"Las bajas eficiencias no son culpa del método sinode! manejo del riego". A veces se obtienen mejoreseficiencias con un buen manejo de una instalación nomuy bien diseñada, que con un mal manejo de una

bien proyec tada. Sirva es te preám bu lo para indicar laimportancia del man ejo del riego.

Ante todo debemos decir que un diseño correcto

debe preve r un manejo del riego adecuado de cada instalación, de acuerdo c on sus co mpon entes. Kilo significa que el regante debe poder manejarla como se ha

previsto, teniendo los co no cimientos necesarios que lecapaciten para ello. No sirve de nada una instalaciónmuy mode rna y sofisticada si el usuario no la entiendey, en consecuencia, n o la maneja eficientemente.

Este manejo puede consistir en obtener la máxima producción por unidad de superficie cuando el ag ua esatondante, generalmente barata y la superficie limita

ba. También en buscar la máxim a prod uc tiv idad del

xzua. lo que generalmente se pretende cuando existeescasez de sum inistro hídrico. Este segund o caso es el

frecuente en nuestro país y, normalmente se intenta ahorrar agua, sin disminución apreeíable de la producción unitaria, para aum entar la superficie regada.

En toda instalación de riego se presentan varias posibilidad es de manejo , con difer en tes resu ltado s,H más adecuado para una óptima producción, fin9¿cmo de todas Jas operaciones de cultivo, es el quese debe indicar al regante y n<^ dejar al albur o a la

üperiencia de este último, su buena utilización. Arespecto es necesario reo© dar que un riego efia n t e debe ir acompañado de las necesarias práct ic a culturales y tratamientos, en calidad y cantidad.a r las cuales no será posible obtener dicha óptima

xión.

En los últimos tiempos se ha producido un,to considerable en las medidas tomadas para

este aspecto. Una de las herramientas másas es la simulación de diferentes manejos,ente modificando las principales variables

de operación, para conocer los resultados obtenidosen la calidad del riego.

Actualmen te existen num erosos estudios al respecto que ofrecen diagramas de operación, de sencillouso, y programas de simulación, que nec esitan utilizar

ordenador, encaminados a facilitar la toma de decisiones en el manejo del riego. Todos eilos suelen cuanti-ficar uniformidades, eficiencias y déficits en la aplicación del agua, según la modificación de una o dosvariables de operación. El tiempo de aplicación y elcaudal o módulo de ap licación son las más empleadas,

Los resultados obtenidos, calculados en con diciones específicas, no siempre coincídentes con las denuestra parcela o instalación* deben ser comprobadasin situ, si queremos obtener el máximo provecho deeste sistema. Al m ismo tiempo evitarem os errores deapreciación o de interpretación que pueden ser muy

per judicia les, sobre todo en rie go loca lizado.

Es precisamente en esté m étodo, por sus características de menores aportes hídricos m uy controlados,en el que se suelen utilizar más estas herramientas.En el Apénd ice 2 del capítulo 7 se amplía este tema.

En resumen de todo lo desarrollado en este capitulo, se puede decir que un buen diseño de riego debeconseguir un uso eficiente del agua en parcela, sin lo

que no se obtiene el resultado pretendido. Paralograrlo, en todo momento se debe:

1. Conocer el agua disponible^ lo que hace necesario disponer de unos sistemas de control quelo permitan.

2. Pod er con trolarla, tanto en el ma nejo d e lamisma, evitando pérdidas innecesarias, comoen la distribución a cada parcela, que debe p ermitir su medición, para poder distribuirla de

acue rdo con las necesidad es. Por desgracia, enmuchos regadíos estos controles no suelenexistir. Se fija una dosis de riego y es la experiencia y pericia del acequiero o del guarda laque determina la cantidad de agua entregada.

3. Conocer, con la mayor exactitud posible, lasnecesidades de riego, para saber cuándo ycuánta agua aplicar.

4. Finalmente, determinar el método y sistema deriego m ás adecuado, según características espe


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cíficas de cada caso, teniendo en cuenta lascarac terísticas del suelo y del cultivo, la calidaddel agua y la calificación del regante.

4.7. Servicio de

asesoramiento al regante (S.A.R.)

Para efectuar los riegos en las debidas condiciones hay que tene r información fidedigna d e las necesidades reales del cultivo que, como ya se ha dicho,van cambiando a ló largo del ciclo vegetativo y deltiempo atmosférico. Con los avances tecnológicosactuales es posible determinar con bastante precisión

dichas necesidades.

Ahora bien, el agricultor no pued e dispon er de todoslos medios necesarios para dichas determinaciones, Suexperiencia de largos años de cu ltivos de regadío le hacetener un "ojo clínico" que le permite, en caso de regantes experimentados, saber con bastante aproximacióncuándo y cuánto regar. Sin embargo no siempre se cum

plen esas cond iciones y cualqu ier información al res pecto debe ser bien recibida. Co n ella ob tendrá dosimportantes ventajas: asegurarse una buena cosecha,tanto en cantidad como en calidad y, al mismo tiempo,ahorrar agua, evitando despilfarros. En caso de duda

siempre es preferible pasarse que quedarse corto, sobretodo cuando los costes del agua son baratos, lo que ocurre, como ya se ha dicho en nu merosos regadíos.

Buscando aprovechar el uso del agua, en muchos pa íses y en ciertas re gione s esp añ olas, se ha p ues to enfuncionamiento el servicio de asesoramiento alregante por parte de ciertos organismos.

La información al regante se puede dar antes decada campaña, a partir de datos climáticos medios y

para los cu ltivos típicos d e la zon a. Por lo ge ne ra l h ayque d istinguir las diferentes fechas posibles de siem

bra que pu ed en exist ir.

También se puede informar diariamente o semanalmente mediante boletines, prensa o radio, de losdatos necesarios para el riego correcto. Habitualmente se dan a conocer bien la ETc del día anterior, o bien los datos se m anales de la ETo regis trad a,habiendo previamente dado a conocer los coeficientes Kc de los principales cultivos de la zona.

t Estos datos deben haberse determinado con exac-títud y el entorno al que son aplicables con plena va lidez depe nde de tas variaciones climáticas que se pu edan producir. Co mo reg la general se puede decir quecada microclim a necesita de determinaciones espec íficas, si se quiere obtener unos buenos resultados yno sólo dar una información más o menos aproxima

da que, en ciertos casos, pu ede tener poco interés.

Por lo anteriormente dicho un S.A.R. de buenacalidad requiere instalaciones de experimentación yequipo humano bier adiestrado, que debe trabajarcontinuamente Dara tener todos los datos al día. Enotras condiciones eLasesoramiento se convierte enunas meras recomendaciones generales, que se pueden enc ontrar de muchas otras maneras.

Apéndice 1En gravedad, salvo raras excepciones, en cabeza

del cantero se infiltra la máx ima cantidad de aguaHniax. mientras que en cola ló hace la mínima Hm¡n.Estas diferencias son debidas al inevitable tiempoque tarda la lám ina de agua en recorrer la longitud delcantero o surco. Como , en general, se pretende que ladosis de riego prevista se infíltre hacia el final de la parce la, el resto de la mism a recib e m ay or ca nt idad ,ya que el agu a está en contacto con el suelo y, en con

secuencia, infiltrándose más tiempo en cabeza que encola de la unidad de riego.

Las cantidades infiltradas a lo largo del cantero oala de riego se representan en las curvas de distribución del agua (ver figura 4-2). Se suele determinarexperimentalmente o bien mediante simulación a partir de datos previos, con el fm de poder conocer lascondiciones reales del riego y estimar la eficiencia de

aplicación.

La lámina infiltrada media Hm es la suma de lalámina infiltrada neta Hn y de la lámina media perdi

da por filtración profunda Hp.

H m = + H p

Si, además, se pierde por escorrentía una láminamedia la lámina bruta total aplicada tiene el

valor:

H b = H n + H p + H c

4 8 / © ITES-Paraninfo

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Capítuio 4 Diseño del riego

Figura 4-2. Esquemasdedistribucióndeaguacon déficit (a)ysindéficit (b).

Sí dividimos ia expresión an terior por Hb obtene

mos la siguiente relación:

en la que los dos últimos términos san:

- Cp : Coeficiente de pérdidas por filtración pro

funda.

- Ce : Coeficiente de pérdidas por escorrentia.

Cuand o no hay escorrentia, caso d e parcelas a nivel,

^ tn ~

En este caso se puede utilizar la uniformidad dedistribución en cantero DU, definida por la relación.

DU =H min

Hn + Hp

En riegos a presión el tiempo de aplicación delagua es el mismo y todo el terreno se moja simultáneamente. Un buen diseño no debe p roducir pérdidas

por e scorrent ia. Sin em bargo, de bido a las inev ita bles pérd idas de ca rga q ue se prod uc en en las tuber ías, losregadores, aspersores o goteros, suelen tener mayor

presión de traba jo en ca bez a que en cola de los ram ales o alas de riego y distribuyen mayor caudal. Enconsecuencia, recibe may or cantidad de agua la zona

donde la presión es mayor.

En el esquema de distribución del agua, dondesólo varía la forma de la curva, son de aplicación las

definiciones anteriores.

Cuan do hay déficit se cumple:

Hd = Hr - H n

% cuando no hay déficit, = 0, todos los puntosestán adecuadam ente regados, cumpliéndose:

Hmiti= Hr y en consecuencia

Ra = = DUFigura 4-3. Esquemadedistribución deaguaen

riegosapresión.

©ITES-Paraninfo / 49

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Capítulo

5

Riegoporgravedad

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5.1. Características

Es el más antiguo de los métodos de riego y elúnico qu e no precisa aporte de energía. En el riego porgravedad, el agua servida en cabeza de parcela o can

tero, avanza a lo largo de éste movida por la energíagravitato ria y, al mism o tiempo, se va infiltrando. Es elúnico de los 3 métodos tradicionales que utiliza lasuperficie del suelo para la distribución del agua. Porello éste debe estar bien preparado y n ivelado, para queel movimiento del agua no encuentre obstáculos odiferencias de cualquier tipo y pued a ser regular. Estascaracterísticas diferencian este método d e los de aspersión y goteo que necesitan agu a a presión y un sistemade distribución compu esto por tuberías y em isores.

En los primeros regadíos tradicionales, los m ovimientos de tierras que se realizaban no eran dem asiado im portantes y se utilizaba lo que se podían llamarmétodos naturales. Éstos se adaptaban a la configuración natural del terreno, sin necesidad de grandesobras d e tierra, de tas que sólo se efectuaban las necesarias para las conducciones de agua. Eran en gran parte por inun dac ión na tural, como el conoc ido ca sode Eg ipto, aprovechando las crecidas del Nilo.

También se regaba por desbordamiento naturallos terrenos situados a cota inferior, construyendo las

regueras sensiblemente horizontales, que conducíanel agua por rasas de control y otros sistemas parecí-dos que aprovechaban las condiciones naturales. Losterrenos tenían pendientes naturales relativamente peq ueñ as , po r lo g en eral men ores de l 2% . L as dim en siones de las unidades de ne gó d ependían de la inclinación del suelo, disminuyendo la longitud a medida

que esta ú ltima aumentaba.

Como regla general se puede decir que todosestos sistemas tenían poca uniformidad de distribu

ción, que es un concepto bastante moderno y consumían abundante agua. La cau sa era que la dosis va na

ba co n la cota del terreno, ya que en las pa rtea más ba jas ei ca lado de l agua era may or , recibiendo m ay or

cantidad de agua.

Con el paso del tiempo y los avances tecnológicosse ha ido perfeccionando ei método, buscando unahorro del agua que, en muchos casos, es un factor de

pro ducc ión es ca so y, en consecu en cia, debe apro vecharse al máximo. AcLualmente no se concibe unriego po r gravedad sin una bu ena preparación y siste

matización de) terreno, dotando a las unidades deriego de pendientes uniformes, que facilitan el flujod í : gua de una manera regular, buscando unas ade

cuadas eñciencias de riego.

Una característica de este método es que el agua

cubre el terreno, permaneciendo sobre él durante laduración del riego, produciendo un ercharcamiento

momentáneo mientras se va infiltrando.

Cuan do el cultivo, por sus características fisiológicas, es sensible a dicho encharcamiento, así como enciertos cultivos en líneas, se utiliza el riego po r surcos,que no moja todo el tereno ni la parte aérea de las plantas. El ag ua ci rc ula po r ei fond o de los mism os,infiltrándose vertical y lateralmente hacia e! caballóndel surco, donde se encuentran las raíces del cultivo, plantado en el lomo o pa rte su per ior del mism o.

Las unidades operativas cuando el agua avanza enim frente ancho, generalmente de varios metros, reci

ben diferentes nombres: fajas , amelgas, tablares o canteros. utilizando en nu estro caso, por lo g eneral, ei últi

mo de los citados.

El movim iento del agua da la impresión de que unamanta de ag ua cubre el terreno, po r lo que se ha generalizado la denominación com ún de riego a manta, poroposición al riego por surcos. Estos últimos pueden

siderarse como canteros de mínima anchura.

Según la pendiente del terreno, tanto los canteros

como los surcos se clasifican en:

Con pendiente: Riego por escurrimiento o ver

tido. Al llegar al final del cantero el agua escurre fuera de la parcela. El agua está moviéndose sobre el cantero hasta el final del riego.Existen pérdid as de ag ua en cola de parcela, losllamados retornos, que se deben recogermediante los correspondientes azudes y reutili-

zar para el riego de parcelas situadas aguasabajo, o devolverse al cauce de don de han sidotomados, con el fin de no desperdiciar agua. Encaso de no recogerse, dicha escorrcntía se considerará como pérdida, disminuyendo la efi

ciencia dél riego.

Sin pendiente: Riego por inundación. Al finaldel camero el agua es retenida por un caballóntransversal y se va acumulando, por lo que noexisten pérdidas por escorrentía. El avance del


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Cap ítu lo 5 R íego po r gravedad

agua sobre el terreno es debida a la pendientehidráulica del cauda! aplicado, siendo su velocidad menor que en el caso anterior. La longitud del cantero también es menor.

Se puede decir que a partir de las dos modalida

des básicas de riego por vertido e inundación, segúnsistemas de distribución, pendientes y diferentes tiposde terrenos, antecedentes históricos y geográficos,etc., existen gran número de variantes, incluso condiferentes nombres según las regiones, cuya clasificación es bástante complicada.

Losada (1992) propone la clasificación que se pu ed e ve r en la figura 5-1.

5.2. Ventajas e inconvenientes

Este método presenta unas evidentes ventajas. En prim er luga r las nec es idad es en ergét icas son práct icamente nulas, lo que puede ser decisivo con ciertoscondicionantes económicos. En segundo lugar nonecesita material de riego en parcela, no teniendo elregante que pagarlo como por lo general, en los otros

métodos de riego. En comparación con la aspersión,el viento no representa ningún obstáculo.

La inevitable sistematización del terreno encarecela puesta en riego y en casos de terrenos con grandes

pen dientes, su elev ad o co ste pued e im pedir Ja transformación en regadío. Pero, por lo general, dichostrabajos suelen realizarse po r la Adm inistración, quesuele reperc utir los costo s sobre los regan tes con

grandes subvenciones y dilatadas formas de pago, porlo que no suelen ser gravosos para los usuarios. Enconsecuencia, dicho coste no suele incluirse dentrodel riego, que de esta forma suele resultar más baratoque los otros métodos.

En terrenos poco profundos la nivelación puedeno ser aconsejable al modificar la fertilidad de losmismos y no pod er obtener las producciones norm ales en regadío, siendo recomendable utilizar otrosmétodos.

El riego por gravedad también presenta inconvenientes. Por un lado n ecesita ma yor cantidad de manode obra, comparándolo con los otros métodos, encondiciones de mayor esfiierzo físico. Por otro lado,las pérdidas de agua pueden ser importantes, tanto

por ev ap oración com o po r ro tu ras e infiltrac ión,durante el transporte del agua, cuando éste, comosuele ser tradicional, se efectúa por conducciones alaire libre, con muchos años de uso y mal conservadas. Actualmente se tiende por esta razón, sobre todoen nuevas instalaciones y en zonas donde el agua es

el factor limitante, a conducirla por tuberías de baja presión, pre fe riblem en te ente rrad as para su mejor

R I E G O S P O RS U P E R F I C I E

T a b l a s a

n i v e l

T a b l a s c o nd e c l i v e

C u b r i m i e n t o p a r c i a l

I n u n d a c i ó n d e c a n t e r o s

Id . t ab l a s de contorno

A l c o r q u e s

S u r c o s a n i v e l

E s c u r r í m i e n t o e n c a n t e r o sc o n p e n d i e n t e r e g la d a

D e s b o r d a m i e n t o c o np e n d i e n t e n a t u ra l

C u b r i m i e n t o p a r c i a l : s u r c o s y v a r i a n t e s

P o r r a s a s d econtorno

Figura5-1. Clasificación propuestaporLosada (1992).


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pro tecc ión, ev itan do la ev apo ración y ta s pérd idas

po r infi ltración.

Para obtener una buenaen parcela hace falta que ^ qlle en h »alcance uno s valores mim™ • - n la

que en terrenos pesados.

G eneralmente se e ^ l ^ — dependiendod t c t o t n ^ a l o , ^ ^

y de la época del an , , cultivo y la eva-rc po ng an el ag ua c o n s u m P ’ ^ su£¡lo p T a d a p o re l suelo. La c i u d a d ^ ^

su fre im p orta ntes v an a c o n e ^ ^ ^

separación entre neg ó . ^ ellos,

alcanzar v a l o r e s " t e estrésPor ello se puede produ cir pe r.u)cia

H drico en las plantas, c ^ cultivos sensi-

frecuentes.

Capitulo 5 R i e g o p o r gravead _

S módulo de negó

grand, ^ f ^ a c e ^ b íe , unifpt-tei reno y se pue ar^o ^ ^ necesar io que dicho

tnidade s de n e E bUga a depósitos acu-

con el consiguiente aumento de coste.

Para este negó e,

rectangulares. S£nera '™ ^ (¿ ' tomos o caballonesunidades de riego van s P _- .; j a¿ e3 la de servir delongitudinales cuya pncipa ^ ^ avance

j s ^ í s s s s : js

Rgura 5 -2 . a) Riego porc ia s o parcelas a n i v e l a s ) .

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Capítulo 5 Riego por gravedad

Figura 5-2, b) Riego por fajaso parcelascon pendiente.

raímente en V o en U. Su altura depende del caladoque puede alcanza r el agua y su anc hura, relacionadacon la anterior, debe ser suficiente para aportarlesestabilidad, con taludes suficientemente tendidos queeviten por un lado la erosión por el agu a y por otro la

debida al paso d e aperos de cultivo. En algunos casos,¿obre todo si se utiliza maquinaria pesada, puede serconveniente prever zonas para el paso de la misma.

Este riego se utiliza generalmente para cultivosTupidos: cereales, praderas, alfalfa, etc., y terrenoscon infiltraciones de medias a altas. Sin embargo, enzonas donde es el único método utilizado se rieganiodo tipo de cultivos, salvo los que no toleran en char-

camiento, que lo hacen por surcos.

Las dimensiones del cantero tienen gran impor

tancia en la uniformidad del riego, como veremosmás adelante. Su lorjg'tud debe ser to más grande

po sible, co n el fin de a&aratar los costes al di sm inui rias obras necesarias, acequias terciarias que suministran el agua y az udes de recogida de escorrentias, encaso de riego por vertido. Adem ás, la mayor longitudfacilita la mecanización de los cultivos y aumenta elrendimiento d e las máquinas, que tienen q ue efectuarmenos giros. La an chura de dichas unidades, funciónde su longitud, puede variar entre 5 y 20 metros.Conviene que sea múltiplo de la anchura de trabajo

de la maquinaria, con el fin de abaratar su uso.

Constantinídis propone las siguientes relacionesentre a-anchura y L=longitud de los canteros;

* Terrenos ligeros: 1/10 < a/L < 1/6.

* Terreno s med ios: 1/15 < a/L < 1/10.

* Terrenos pesados : 1/20 < a/L < 1/15.

Actualmente se tiende a grandes longitudes, com pa tib les con una bu ena unifo rm idad de distribu ciónque dep ende de las condiciones del su elo (pendiente,textura, infiltración) asi como del agua disponible(módulo), buscando siempre un rápido avance delagua sobre el terreno, sin producir daños.

El caudal de riego que se puede utilizar sin pro

ducir erosión, va a depender del tipo de terreno y dela pendiente del mismo. A co ntinuación, a título solamen te informativo, se ofrecen unas fórmulas orienta-

tivas sobre dichas caudales:

Tipo de terreno: q (l/s por m. de ancho)


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Medio:

Pesado:

en donde

0,267Q “ g0.625

0,174= 0,75

s

- q : caudal por metro de ancho de cantero.

- S : pendiente en tanto por 1.

En riego por escurrimiento las dimensiones sonmayores que en inundación, mientras que ios m ódulos a igualdad de dimensión, suelen ser menores,

br iscand o siem pre ev ita r la eros ión. La p en diente longitudinal suele ser pequeña, siendo la mas em pleadade 0,2 a 0,3%. La pendiente lateral debe ser nina,aunque se permite un pequeño desnivel que, en todocaso no debe su perar la tercera parte del calado de Salámina de agua, con el fin de obtener bu enos resulta

dos del riego.

Es difícil dar longitudes óptimas. Con pendientes peq ueñ as , b as ta 0,2% , cier tos au tores am er ican os danlos siguientes valores, como datos únicamente onen

tativos:

* Suelos arcillosos: hasta 40 0 metros.

• Suelos francos % ftáncoarcillosos: entré 150 y

300 m etros.

■ Suelos franco arenosos: basta 100 metros.

En general en N orteamérica se tiende a regar conmayores mód ulos que en Europa y, en consecuencia,

las longitudes de los canteros serán mayores.

Aunque en suelos arenosos no parece recomend a ble es te riego , no qu iere dec ir que no se ap liq ue , con peq ue ñas long itude s y un as eficien cias peores.

Existen pérdidas por escorrentía en cola de parce

la lo que obliga en instalaciones de riego modernas, aconstruir sistemas de evacuación del exceso de agua

al final del cantero, evitando encharcamientos y posi bili tand o su reut ilización . Ésta se puede efec tuar en jiros canteros a men or cota, has ta donde se tran sporta el agua por gravedad, o bien, mediante bombe o, oque evidentemente encarece el uso del agua hastaotras parcelas. En este seg undo caso se suelen utilizar

ba lsas de recogida , donde se alm ac en an los excesos deescorrentía de los canteros, rebombeándose caudalesmúltiplos de los módulos de aplicación, que permiten

el riego de v arios canteros.

En estos casos la escorrentía producida se puedeconsiderar como pérdida a nivel de parcela, pero no anivel de perím etro ir riego, mejoránd ose la eficien-

cia del riego d~ la z$na.

Evidentemente esta recirculaelón necesita un£

mayor inversión en costes de infraestructura y uno*

ma yores gastos de la energía necesa ria para el bombeohasta las acequias de distribución. Cuando el agua esfactor limitante, el coste de «utiliz ació n de dicha aguasuele ser bastante menor que el coste real del agua deriego, aunque éste no sea el pagado por el regante.

Estos sistemas de recogida de agua deben preverse con secciones más grandes, calculadas para conducir las escorrentías debidas a lluvias que, en nuestras regiones, sobre todo en ¡as med iterráneas, puedenser muy abundantes en ciertas épocas. En estos casos

los caudales acumulados pued en ser muy superiores alos del riego y causar graves daños, erosionando elterreno y arrastrando la capa su perior fértil. Lo s can teros a nivel, sin escumm iento, pueden también necesitar sistemas de recogida del agua de lluvia, con el

fin de evitar los daños que acabamos de citar.

Figura 5-3. Esquemade riegocon sistemaderecogidadeescorrentía.


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En riego por inun dación los canteros están nivelados. por lo que el movimiento del agua se produce,únicamente, por la pendiente hidráulica debida alcalado del frente de avance del agua. La velocidad nodebe ser erosiva, pero la ausencia de pendiente deíterreno permite mayores módulos que en el casoanterior. Las longitudes de los canteros son menores,la dosis o lám ina de riego se introduce en el cantero,inundándolo rápidamente y se deja que se váya infiltrando, mientras se van regando sucesivas unidades.

El sistema se suele emplear cuando se deben regarterrenos ligeros, con pequeñas unidades, en donde alno existir escorrentías, las eficiencias de utilizacióndel agua son mejores que en riego por escummiento.También es bastante utilizado en terrenos pesados,con baja condu ctividad hidráulica y, por con siguien

te, larga perm anen cia del agua sobre el terreno paraque se infíltre la dosis, evitándose las abundantesescorrentías que se producirían en riego por vertido.En estos terrenos, si el cultivo es sensible al enehar-camiento producido, se utiliza el riego por surcos.

5.3.2. Riego por surcos

En este riego, como ya se ha dicho, sólo una partedel suelo recibe directame nte el agua, que corre p or elfondo del surco, mientras el cultivo se encuentra enlos lomos. La infiltración bidimensional, vertical yfajera!, aporta la humedad a la zona de raíces desde

ambos lados, siendo recomendable que se unan laszonas mojadas. Si esto no se produce se debe a que laseparación entre surcos es demasiado grande. Dichaseparación dependerá del tipo de terreno.

La forma de surcos y cab allones tiene una influen

cia sobre la eficiencia del riego por surcos. Por un ladoTía forma (sección transversal) debe ser la adecuada

para tra nsportar el caudal necesario para una distribu ción uniforme de ag ua a ío largo de todo el surco, ev itando la erosión en cabeza. Por otro, la separación odistancia entre surcos, que depende de la conductividad hidráulica de cada suelo, debe permitir un eficazhumedecimiento de toda la superficie cultivada, porinfiltración desde los laterales de los surcos, sin dejaren el centro zonas secas. Como generalmente la com ponente vertica l de la infil tración es mayo r que la late

ral, es conven iente que las raíces se desarrollen en profundidad y que el agua en el surco alcance un nivelsuficiente, no sóio para aum entar la velocidad de avan ce (el radio hidráulico es ma yor al aumen tar el caladodel agua), sino también para aumentar la infiltraciónlateral hacia la parte central del caballón. En suelosligeros deberán disminuirse la separación entre surcos,ya que la componente vertical de la infiltración esmayor que en suelos pesados, en los que pueden separase más dich os surcos.

Por esta razón en terrenos de textura arenosa no

suele ser recomend able este riego que, caso d e utilizarse. requiere por lo general surcos cortos y estrechos, con pequeñas dosis, y por consiguiente bajos

Figura 5-4. a) Surcos con la separacióncorrecta.

©ITES-Paraninfc/ 57

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Capítulo 5 R i e g o por gravedad_____________________

: r £ S ? 2T xT lo tltó n. d i ñ a n d o el empleo de m a q u ^ .

El sistema llamado corrugación consiste en surcos

s c . í = “ r S

u j a l del surco, por donde se produce la mfiitractó .

En terrenos ondulados y c on pendientes variables

m e . E n esto s ca so s u na “ “ " ^ d i r e c c i ó n

recomendable en suelos ligeros.

Fste rieeo se recom ienda pata plantas sensibles al

ás'sssievita enfermedades en cultivos proel,ves a ellas,

como en el caso de fes cucurbitáceas.

Es el sistem a d e rie go po r g ravedad * ‘ enritas cultivos que necesitan aporcado, Laso de

Z t e o q“ c Z z » mulching o c u b i e r t a s p l a c a s para

o t a e r precocidad, como el caso típico de la fresa.

La forma más corriente del surco es en V. Los sur-

suelo.

Una vez trazado el surco, el agua modificarás»

H H g g i l i S

cada-

i ™ caudales en cada surco suelen ser pequeños,

= S S # i

^ W o r i e n tó v o s se puede usar l a fó rmula p ropues -

ta por Marr;

Qm -0,6

en la que

o ■es el caudal máximo e 1 es la pendiente* fl/

expresada en /o.

Figura 5-4. b) Surcosdemasiadoseparados. Llegapocaagua, lasraíces deiort ivo .

5 8 /©ITES-Parsninto

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El adecuado manejo del riego por surcos suelerequerir mayor cantidad de mano de obra que losotros sistemas de riego por gravedad. Por está razón>e tiende a automatizarlo más. El sistema querequiere menos mano de obra es el que utiliza tuberías con compuertillas, alimentadas por válvulas

eléctricas que se van abriendo unas detrás de otrasiver capítulo 8).

Los sistemas modernos tienden a que los surcossean lo más largos posible, facilitando la mecanización de las principales labores. Requieren unacorrecta nivelación con el fin de lograr un avanceregular del agua, para obtener una buena eficiencia.S ü tienen nada que ver, generalm ente, con el sistem atradicional, "mediterráneo", de eortos surcos por

inundación.

Actualmente se están utilizando mucho los surcos anivel, bastante anchos, con suministro de agua porambos extremos para aumentar la eficiencia de riego.En terrenos de buena calidad, incluso de reducida infiltración, llanos y con nivelaciones muy exactas, medianas rayos láser, se están logrando regar grandes longitudes, con el consiguiente ahorro de obras de infraestruc-stra para él suministro del agua y obteniendo grandeseficiencias de aplicación, que superan el 80%.

5.3.2.1. Riego por impulsos

Para aumentar la eficiencia de aplicación del aguaa> los surcos, actualmente se utiliza el riego pormpulsos, en el que el aporte de agua se hace por

periodo s in term iten tes y no de form a co ntinu a. Esteastenia presenta la ventaja, según las experiencias

pali zadas, de que el agua av an za más rápida men te alfn al del surco. Las diferencias de tiempo s de contac-*? entre cabeza y cola son más pequeñas y se logra

más u niforme distribución del agua, con menoresaerdidas por infiltración profunda en cabeza.

La causa no se con oce todavía con exactitud, peroac ec e ser que tiene que ver con la dispersión de losagregados del suelo. Cuan do cesa el flujo del agua las

partículas de ar ci lla co nt inúan su ex pan sión, dism i-nevendo el tamaño de los poros. Al mismo tiempo,t e partículas más finas, generalmente limosas, arrasa d a s por la corriente de agua, tienden a depositarse«¿’í r e el fondo del su rco, con lo que también dism i-

v y e la infiltración.

El manejo d el riego se suele efectuar sum inistrando agua alternativamente a dos surcos o grupos desurcos, durante intervalos de tiempo que dependen

del tipo y forma de los mismos.


5.3.3. Riego por alcorques

Es un sistema de riego por gravedad que se usa pr incipalmen te para el riego de árboles. Su mayo raprovechamiento se produce cuando el marco de plantación es muy grande y. mojando todo el terreno seinfiltraría mucha agua en las zonas donde la densidadradicular no es grande, no siendo aprovechada por la plan ta. Adem ás ofrece la ventaba de evitar la apariciónde m alas hierbas entre las hileras de árboles.

Es una modalidad del riego por inundación. Elagua de riego es aportada hasta el árbol po r un surcoo reguera y se deposita en un alcorque o poza prepa rado alrededor del árbol, donde se va infiltrando.Cuando el alcorque se llena, el agua, por gravedad,

pas a a los siguientes. La zo na mojada depende del porte del á rb ol, co n el fin de obte ner u na ex tensión delas raíces que puedan sostener el árbol.

Este sistema se debe aplicar a los árboles recién plantados, para que las ra íces se desar ro llen en las

cercanías de la zon a mo jada. Si se quie re modiíicarel sistema de riego, con árboles adultos en donde seriega toda la superficie, se recom ienda ir reduciendo

pau la tinam ente la zo na mojada , en la qu e se pro ducirá un m ayor desarrollo radicular, quedando las raíces

de las zonas secas en dormición.

En ciertos casos, sobre lodo en terrenos ligeros yzonas con escasez de suministro hídrico, para evitar

pérdidas por infiltración en las re gueras , se suelen

cubrir éstas con una lámina plástica.

5.4, Preparación del terreno _____________

Constituye el prime r paso para la transformaciónen regadío y es imprescindible para conseguir unriego eficiente, para lograr una dism inución del consumo de agua qu e, como ya se ha dicho, es un bien de

pro du cc ión escaso .


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En muchos regadíos tradicionales, los terrenos noestán correctamente sistematizados, ni los módulosde riego bien adaptados al tamaño y característicashidrofísicas de las parcelas, lo que explica la malacalidad del riego, con unas abundantes pérdidas deagua. Dichas pérdidas se producen por infiltración

profunda, sobre todo en ca bez a de par ce la o p or esco-rrentía, en cola de canteros con pen diente. Co mo las primeras no se ven , m ientras que las segundas sonmuy llamativas, hay una tendencia a evitar estas últimas, que en un riego correcto son inevitables, a cam

bio de au men tar, en m ayor cuantía, las primeras , co nlo que se disminuye la eficiencia, logrando el efecto

contrario al deseado.

Existe un cierto con senso entre los estudiosos deltem a en reconoc er la imp ortancia de dichas pérdidas,

por las razo nes citadas.

En muchos casos, cuando el agricultor paga elagua de riego po r volumen consum ido, tas eficienciasde riego son mejores, pues al gastar menos agua conla misma producción, dism inuyen los costes de cultivo y, teóricamente, se aumentan los beneficios. Estogeneralmente ocurre en los riegos a presión, dondelos costes de energía son proporcionales al volumenutilizado, que además se suele medir, ya que se dis

pone de los cor resp on dientes co ntadores para poderhacer la facturación correspondiente.

Actualmente la moderna tecnología permite unosmovimientos de tierra que eran impensables haceunas décadas. La explanación debe ir precedida porun estudio topográfico exacto, con el fin de elegir las pen dien tes más ad ecu ad as para que la op erac ión se alo más b arata posible. Todo ello debe hacerse dentrodel rango de pendientes aceptables en cada tipo deriego y manteniendo unos tamaños mínimos de unidades, compatibles con un sistema ag rícola moderno

y mecanizado.

Los movimientos de tierras están condicionados por la pen die nte na tura l del terren o que , cu an to más parec ida se a a las de las un idades de rie go, disminuirá las excavaciones y rellenos que hay que realizar.Debido al natural esponjamiento del terreno se debetener en cuenta que no coincidirán los volúmenes dedesmontes y terraplenes, siendo necesario efectuarestudios previos, que no trataremos aquí. Dichosmovimientos suelen ser caros, debido al elevadovolumen de tierras que hay que mover. Como ejem

plo téngas e en cu enta qu e un a hec tá rea con desn ivel

longitudinal de 1 m, necesita mover un mínimo de5.000 m3 de tierras para su nivelación.

Como, por lo general, la capa superior de sueloagrícola y el subsuelo tienen diferentes características, los movim ientos de tierras no deb en mezclarlas,

pues disminuiría la fert ilidad de! su elo resu ltante. En

caso de que la excavación necesaria supere el espesorde la capa superior, es necesario quitar ésta en primerlugar, efectuar la nivelación del subsuelo y, a continuación, volver a extenderla, con el consiguienteaumento de los costes de preparación del terreno.

Como las pendientes utilizadas en los modernossistemas de riego-no suelen ser muy elevadas, la pendiente natural del terreno condiciona la longitud deunidades de riego, pues lógicamente se deben evitargrandes desmontes y terraplenes, así como grandes;

alturas de separación entre sucesivas terrazas. Dichalongitud viene también con dicionada por las características hidrofísicas del suelo, que detenninan suinfiltración. La longitud debe dismin uir a medid a queésta aumenta, con el fin de ob tener una eficiencia deriego aceptable, como ya verem os más adelante.

La preparación del terreno debe incluir tambiénlos azudes de recogida de aguas para que, en caso delluvias, se pueda evacuar la escorrentía resultante yevitar que ésta, si no dispone de un cauce de salida* pued a irse ac umulando y pro duzca dañ os por a rras tre

de las tierras recién movidas.

La nivelación del terreno debe ser bastante exacta, no dejando zonas altas que dificulten el ava nce delagua o. en casos extremos, lo imposibiliten, dejandosuperficies sin cubrir, ni zo nas bajas donde se embalse, redundando todo ello en una mala eficiencia deriego. Tiene especial impo rtancia una bue na nivela

ción transversal, con pendiente lateral nula.

Los avances tecnológicos modernos, especial-J

mente los rayos láser, permiten una excelente siste-,matización del terreno, con diferencias de pocos centímetros sobre el nivel deseado. La normativa estadounidense del Soil Conservation Service obliga aque el 80% del terreno se encuentre con un error decota m enor de 2 cm sobre la teórica prevista.

De todas formas los sucesivos riegos, las laboresmecánicas necesarias para el cultivo y otras causas

produ cen un su ce sivo d esnive l dife renc ial d e la sup er ficie del suelo. P or ello, es necesario ca da cierto tiem-


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Disminución de la cosecha

Figura 5-5. Efectosdemalanivelacióndel terreno.

po, re finar la su perficie para vo lver a logra r una pendiente correcta y uniforme, sin la cual disminuye laeficiencia del riego. La necesidad d e dicha correcciónse puede determinar muy fácilmente al observar elmovimiento del agua sobre el suelo, lo que permitedeterminar la existencia de zonas altas o bajas. Esta¿b or de refino se ha visto también m uy facilitada por'a utilización de rayos láser en los movimientos detierra. Su coste es el principal inconveniente.

Por desgracia es una labor de man tenimiento que,so r lo gene ral, no es mu y frecuente, al igual que laáe limpieza y mantenimiento de canales. Por estacausa disminuye el rendimiento o eficiencia de aplicación en parcela y de transporte del agua, con loscwísiguientes peores resultados del riego y un m ayorconsumo de agua.

5.5. Red de transporte y distribución____________________

El agua es transportada hasta la unidad de riego oo s e r o por una red de transporte y distribución. Lam á de transporte, constituida por las conduccionesp s it a ria s y secu ndar ias, lleva el agua de sd e el pu ntoéc suministro, por lo general un embalse, hasta laje e a rega ble o co m unidad de regan tes. En es te pu ntoh red de distribución reparte el agua a todas las tomas

riego según unos tumos, por lo general preestable-•■- 7. que el regante no puede mod ificar.

Elexcesoo la falta deagua disminuyen la cosecha.

Dichas redes, a cielo abierto, tienen inevitables pérdida s por evap oración , esp ec ia lm en te en zo na s declima cálido, como son la mayoría de las españolas.Suelen ser de tierra en los regadíos m ás antiguos o demateriales impermeables en los modernos, siendo porlo general el hormigón el más empleado, bienmediante prefabricados o ejecución in situ. De estamanera se evitan las pérdidas por infiltración a travésde los paramentos del cana!.

En la figura 5-6 se esquematizan las pérdidas deagua más habituales en las canalizaciones de tierra:

1. Pérdidas por evaporación desde la superficielibre del agu a.

2. Pérdidas po r infiltración profunda desde la solera.

3. Pérdidas por infiltración lateral a través de losquijeros.

4. Pérdidas por desbordamiento.

5. Pérdidas por rotura sen los paramentos verticales.

6. Pérdidas debidas a los caudales sobrantes noutilizados.

En dichos canales las pérdidas por infiltración pu eden se r im po rtantes, so bre todo en te rren os Sige-tros. Por esta razón es recomendable su sustitución por ac eq uias revest idas o prefabr icad as o tube ría s de


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Figura 5-6. Pérdidas de aguaencanales.

bala pres ión, actualmen te muy util izad as y perfec tamente puestas a punto. Este último sistema añade laventaja de no producir pérdidas por evaporación >facilita el manejo y conservación de la red, sobre tótto

si se entierran las conducciones.

Si no se conservan adecuadamente, lo que sueleser bastante frecuente, especialmente en el caso deconducciones en tierra, con pérdidas por filtración ynacimiento de vegetación que dificulta y disminuye elflujo de agua, el rendimiento de transporte puede ser bajo. Po r de sgracia los p e q u e ñ o s desperfectos, inevi

tables y fácilmente reparables, si no se subsanan, seconvierten con el paso del tiemp o y del agua, en grandes daños que provocan importantes pérdidas hidn-cas tanto por roturas como por dificultades de mane

jo . Es te man tenimiento, que ev iden temen te obliga ainversiones continuas, no suele efectuarse por diversas razones no sólo económicas, causando un gravedespilfarro de agua de ¡a que estamos tan necesitadosy provocando la creencia general, errónea, de que elrendimiento del riego por gravedad es, inevitablemente mu y bajo, siendo conve niente reemp lazarlo por

otro método m ás eficiente. El mantenim iento de la red

pe rm itiría un aliorro de ag ua su fic iente para dism inui rlos déficits hidricos existentes y, en ciertos casos,

incluso para cubrir su totalidad.

Una red de transporte y distribución moderna ;

bien diseñ ada, de be cum plir una serie de requ isi tos,

entre los que destacan:

• Cap acida d para sum inistrar la cantidad de agua |

necesaria a cada toma de regante.

• Facilidad para el ma nejo de la misma, lauto enla exactitud de los caudales que debe aportar,como en las necesidades de mano de obra.

• Facilidad de mantenim iento, con el fin de con-1servar la eficiencia de riego prevista, logrando |

que se cum pla el punto primero.

El agua desde la red terciaria de distribución, esservida en cabeza de unidad o cantero mediante las |

denominadas tomas, que pu eden ser:


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Carga hidros tá t iea

Diámetro sifón 5 cm ____________ 10 cm 20 cm

1cm 0,05 l/s 0,67 l/s 0 ,08 l/s 0,09 l/s

2 cm 0,19 !/s 0,26 J/S 0,32 l/s_ 0,37 l/s

3 em 0,43 l/S 0,59 l/s 0,73 l/s 0,84 l/s.4 cm 0,75 I/S 1,06 l/s 1,29 l/s 1,49 l/s

5 cm 1,17 l/s 1,65 l/s 2,02 l/s 2,33 l/s

6 cm 1,68 l/s 2,38 l/S 2,91 l/s 3,36 l/s

7 cm 2.29 l/s 3,24 l/s 3,96 l/s 4,58 l/s

8 cm 2.99 l/s 4¡23 l/s 5,18 l/s 5,98 l/S

9 cm 3,78 l/s 5,35 l/s 6,55 l/s 7,56 l/s

10 cm 4,67 l/s 6,60 l/s 8,09 l/s 9,34 l/s

Figura 5-7. Caudalesaportadosporsifonesdediferentesdiámetrosy cargashidrostáticas.

a) Toma directa. La acequia terciaria suministradirectam ente el agua de riego a la parcela. Si esde tierra, se rompe el caballón con azada y sederiva p arle o todo el caudal. Al acaba r el riegose recompone el caballón, Si es de hormigónexisten tomas de fábrica con sus correspondientes compuertas que se abren para riego y

se cierran al acabar éste.

b>Acequia auxiliar. Este sistema se utiliza sobre

todo en aceq uias de tierra, para evitar el deterioro que produce el sistema anterior. La acequiaauxiliar, paralela a la terciaria, recibe el aguamediante cajas o tom as de derivación, previstasa tal efecto. De ésta pasa a los canteros, muchasveces m ediante el trabajo de azada ya descrito.

c> Sifones.Sistema utilizado principalmente com oel que describimos a continuación en el riego por su rcos . Los si fo nes son tubos flexibles<ma ngu eras plásticas) o acod ado s (aluminio),que permiten trasvasar el agua por encima de

los caballones o paramentos laterales de lasacequias. El cauáet circulante depende de sudiámetro y de la carga hidrostátiea existenteentre amb os extremos del sifón.

Tuberías con compuertillas. Tuberías, generalmente de aluminio, que tienen a distanciasiguales a la separación d e los surcos, orificios,

por lo general regu lables para mod ificar el ca udal. por donde vierte el agua. Trabajan a bajas

presion es y son el co mplem en to ideal cuando

se utilizan redes de tuberías a baja presión.

Figura 5-8. Tuberíacon compuertillas.

Las tomas d eben ser de fácil manejo, con sistemasde apertura y cierre sencillos, en los que no se produzcan pérdidas. Su tamaño y si es necesario sunúmero, asi com o los pertinentes dispositivos de control, deben proporcionar el caudal o módulo previsto,

adecuado a los canteros diseñados, que permitan un buen m anejo y e ficiencia del riego . El ag ua debe distribuirse uniformemente en toda la anchura, sin pro

ducir erosión en el suelo.

5.6. Aplicación en parcela

Desde la acequia de cabecera, el módulo de riego0 a través de las correspondientes tomas, vierte al can


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tero, de longitud L y anchura B. Por unidad de ancho

se aplica el llamado m ódulo unitario q0 - Q/B.

Dicho módulo se aplica durante un cieno tiempo de apl i cac ión de riego tar necesario para poder aportar la cantidad de agua necesaria para conseguir la

dosis o lámina bruta Hh.

30 1<a¡

Recordam os (ver el apartado Frecuencia de riegodel ca pitulo 4) q ue 1L.. ■ Hr.T! a, por lo que p ara d eterminar el valor de tar es necesario, al m enos, una esti

mación de dicho rendimiento de riego.

El cantero va progresivamen te quedan do cubiertode agua a medida que ésta avanza du rante el llamadotiempo de avance t ,, basta alcanzar la longitud total Ldel cantero, constituyendo la fase de avance.Seguidamente se inicia la tase de almacenamientodurante la cual el agua que cubre el suelo, sigue infiltrándose. Esta infiltración y en su caso la escorrentia,hacen que una vez terminado el tar, el agua va desapareciendo en sucesivos puntos del terreno en enla

mado tiempo de receso tp de cabeza a cola, inicián

dose la fase de receso.

Si medimos los tiempos que el agua tarda en llegar a cada punto x, podemos determinar la curva de

avance en coordenadas t y x, desde que se inicia elriego. De igual manera, podemos medir el tiempo dereceso en que el agua desaparece en cada punto ydeterminar la curva de receso en las mismas coordenadas. En el caso del riego por inundación, esta últi

m a i M n es horizontal, pues por tratarse de aguaestancada, el receso es prácticam ente simultáneo.

El agua ha permanecido sobre el terreno duranteel llamado tiempo de contacto tc, diferencia entre eltiempo de avance y tiempo de receso. En cada punto,situado a una distancia x de la cabeza del cantero

po dem os med ir dic ho tiempo :

" r-

Durante dicho tiempo . - produce la infiltración,que no es uniforme, disminuyendo con el paso deltiempo, a medida que aumenta la cantidad de agua en

el suelo.

La curva de infiltración acumulada (consultar elapartado Infiltración del capítulo 2) se suele ajustar a

unas fórmulas como las siguientes:

ia = K t ca + C o b ie n t a ^ K ' y 1

Igualando d icha infiltración a la lám ina requeridaHf, obtenemos el tiempo de contacto que debe perma necer el agua sobre el suelo para ap ortar la dosis o

cantidad deseada.

La eficiencia del riego e stá fundam entada en una bu ena uni fo rm idad en el repar to de ag ua en pa rcela, buscan do que to dos los pu ntos reciban la misma ca ntidad. Para elio sería necesario que el tiempo de contacto fuese el mismo en todo el cantero, lo que equivaldría a que las curvas de avance y receso fuesen paralelas , Como eso no es po sible , se busca que el

Figura 5-9. Curvas deavancey receso, a) Escorrentia. b) Inundación.

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avance sea lo más rápido posible, horizontalizándo sucurva, para que los tiempos de contacto sean lo mássemejantes en todo el cantero. Por esta razón elmódulo debe ser lo mayor posible (aumenta la velocidad d e avance del agua), pero sin llegar a erosionarei terreno. En consecuencia su valor dependerá del

úpo de suelo y, en cienos casos, especialmente encondiciones de escasez de agua, de la disponibilidadde la misma.

La determinación de la curva de avance se efectúaconsiderando la distribución del agua. Se cumplirásiempre que el agua aplicada en parcela será la sumade la existente sobre el terreno y de la que se ha infiltrado. Para dicho estudio se supone que el terreno esuniforme en todo el cantero, infiltrándose en cuaj-sjuier punto la misma cantidad de agua, cuando elsem po de contacto es el mismo. En la figura 5-10 semdica dicha distribución de agua , en sucesivos periodos de tiempo.

La velocidad de avance del frente de riego no esaliforme, ya qu e a medida que avanza, el agua se vainfiltrando en una superficie cada vez mayor y disminuye la pendiente hidráulica de la lámina hídrica sobred terreno. El avance se va ralentizando y su curvarepresentativa se va verticalizando, hasta llegar a unpunto en que el agua apl icada se infiltra en su total idad.Aunque aumentem os el tiempo de riego no lograremos

que el agua siga avanzando y moje mayor superficie,ano únicamente disminuir la eficiencia del riego.

En estas condicion es la longitud L del cantero seráel factor con diciona nte del rend imiento del riego, pues

las diferencias de tiempos de contacto entre cabeza ycola van aumentando a medida que L es mayor. Se

pued e incluso llegar a no produc irse escorrentía .

Si la pendiente no es uniforme, independientemente de hacer variar la velocidad de avance del

agua, el suelo pu ede erosionarse en las zonas de pendiente más fuerte y depositarse en las de pendientemás suave, defecto que puede ir aumentando hasta

pro ducir g ra ndes daños.

Eu getierul se diseña el rógo para que 'nada e\final del cantero se infiltre la dosis prevista. En estascondiciones se producen, en toda su longitud, pérdidas por filtración profunda del exceso de agua aportada, qu e cond icionan e! R3 E n ciertos casos, para

aum entar la eficiencia del riego, la dosis prevista no

se aplica al final, sino en un punto anterior. Esto provoca un pequeño déficit hidrico Hd, en la zona noadecuadamente regada, pero disminuye las pérdidas

por fil tración profund a. To do ello se pued e obse rv aren la figu ra 4-2.

Conviene disponer de un control mínimo en latoma de parcela, para conocer el caudal realmentedisponible y poder asegurar una correcta dosis deriego. En muchos casos dicha toma, una compuertaque se levanta para dar paso al agua, no permite ningún tipo de control o medida, po r ío que todos los ele

mentos de diseño para obtener una correcta aplicación en parcela que hem os recomendad o, tienen pocaefectividad si el mó dulo varía, variando las características del riego.

Figura 5-10. Distribución delagua Infiltraday noinfiltrada.


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En ei riego por inundación no hay pérdidas peíescorrentía en cola de p arcela, mientras que éstas soninevitables en el riego por vertido, desde que el aguaalcanz a el final deí came ro hasta que fina liza el riego.Estas pérdidas pueden evitarse o disminuirse, sobretodo con pendientes muy pequeñas, construyendo un

cabal tón al final del ca ntero que retenga el agua.

Pero debe tenerse en cuenta que dicho embalsamiento no provoque problemas al encharcar durantedemasiado tiempo la parte final del cantero. Tambiénse debe cuidar que una excesiva acumulación de agu ano rompa dicho caballón, produciendo daños aguas

abajo*

Dichas pérdidas también se pueden disminuiraplicando el recorte de m ódulo, consistente en disminuir el caudal en cabeza de parcela* una vez que el

agua ha cubierto prácticamente toda ella. De estaforma no se modifica la curva de avance sino Tínicamen te el calado o tirante del agua que es me nor, disminuyendo la cantidad perdida por escorrentía.Prácticamente la carga de agua no influye sobre lainfiltración y el nuevo módulo mantiene cubierto elterreno durante el tiempo de contacto necesario paraque se infiltre la dosis de riego. El recorte debe se r talque con eí agua no entregada en cabeza de cada can tero se pueda comenzar el riego de nuevas unidadescuando, com o es el caso m ás gen eral, la distribución

sea por tumos.

Dicho recorte debe efectuarse cu ando el frente deavance se encuentre al final del cantero o cerca de él,

para ev itar que la disminución de l módulo y, en co nsecuencia, la deí calado provoque una menor velocidad de avance del agua, vertícalizando la curva deavance. En este caso aumentarían tas diferencias detiempos de con tacto entre cabeza y cola, disminuyen do el rendimiento del riego.

Para evitar despilfarros, dichas pérdidas por escorrentía deben recogerse mediante un azud p canaleta,situada al final del cantero. De esta manera el agua

pued e reco nduc irse y uti liz arse en el riego de otras parcelas , co nsiderándose en es te ca so , pérd id a deagua en parcela, pero no en el perímetro o zona rega

ble. La únic a dificu ltad para es te sistema co ns iste enel aumento de los costes de recirculación de dicho

agua.

5.7. Diseño del riego por

gravedad

El riego por gravedad se estudia a partir del m ovimiento del agua en cauces abiertos, porosos, en losque el agua avanza y se infiltra simultáneamente. Elmovimiento resultante es variable y variado, por loqu e su estudio hidráulico es bastante comp licado. Porlo general se acudo á simplificaciones que facilitenlos cálculos, junqyg se sea consciente de que losresultados no serán totalmente exactos. Por ello,sobre todo en proyectos con grandes superficies pararegar o con suelos no uniformes, es n ecesario, por nodecir imprescindible, comprobar experimentalmente

las previsiones teóricas.

A esta dificultad se añade que en sucesivas aplicaciones del riego, varía tanto el estado del terrenocomo el del cu ltivo. En consecuencia, el cauce po r elque se desplaza el agua, constituido por el terrenoenraizado, ve modificadas sus características. El coeficiente de aspereza, se utiliza generalmente el deManning, y la forma y área del cauce, sobre todo ensurcos, pueden sufrir modificaciones que no son fáciles de cuantifiear. Es ta diferencia es much o mayo r, engeneral, en el primer riego, con el cultivo sin des

arrollar y el terreno más suelto, como consecuenciade las labores que ha recibido. En riegos sucesivos sesuele producir un apelmazamiento del terreno, asícomo un transporte de parte de las partículas ligeras,alcanzándose una cierta uniformidad a partir de lasegunda o tercera aplicación.

Teniendo en cuenta estos cambios, los cálculosno deben efectuarse para dicho riego inicia!, much asveces de presiembra, sino para un riego en condiciones medias tanto del terreno como del cultivo.Los coeficientes deben ser representativos de las

circunstancias medias a lo largo de la campaña deriegos.

Como se puede fácilmente deducir de los párrafosanteriores, son muy nume rosas y de mu y distinta índole las variables que influyen en el riego po r gravedad.Además su importancia relativa va cambiando segúnlas condiciones existentes en el momento de cadariego. El incluirlas todas ellas para obtener, analíticamente, resultados exactos no es posible con el estadoactual de nu estros conocimientos.

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Al enfrentamos a una puesta en riego por grave-ésrf necesitamos unos criterios de proyecto que nos permitan ca lcular la s cara cter ístic as del rieg o (dim en sión de canteros, mód ulos de riego, etc.), con el fin depod er diseñ ar tos traba jos y transform ac iones qu e seáeben efectuar.

Por todas estas razones, la experimentación haasiído y tiene una importancia primordial en el plan-teamiento de dichos criterios, que se fundamentan,volvemos a repetir, en simplificaciones que p ermitanoteener resultados aproximados.

Históricamente han existido muchos enfoquespara re solver es ta cu es tión. Actu alm ente se uti liz an ,>obre todo, dos enfoque s para el diseño de riegos porgravedad:

• El aná lisis hidráu lico del mo vimien to del aguasobre el terreno.

• El balanc e volum étrico.

En ambos casos los cálculos de los elementosde! riego son complicados, requieren unos conocimientos profundos y, como ya se ha dicho> se fundamentan en simplificaciones que permitan llegar aformulas y conclusiones con un grado de exactitudaceptables.

X

X t a V b vw vzCm) O 0*3) Cm3) C«n3)

31 12 0 .3 0 .2 0 .163 23 0 .9 0 .5 0 .493 35 1 .6 0 .9 0 .7

124 47 2 .2 1 .2 1.0158 63 3 .1 1 .5 1 .6188 79 3 .9 1 .8 2 ,1

Figura 5-11. Simulaciónderiego p o r ordenador. Datosofrecidosen pantalla.


Actualmente, debido a la complejidad dei diseño,si se quieren tener en cuenta todos los factores queinterv ienen en el movimiento de avance y de infiltración del agua, se suelen utilizar modelos matemáticos

para el cálcu lo del r iego p or gravedad , Partiendo de lasvariables de proyecto: características hidrofisicas del

terreno, geométricas del cantero o surco y mó dulos deriego, permiten determinar las condiciones del riego.Estiman las curvas de avan ce y receso, la infiltración yescorrentía que se pueden producir, asi com o el rendimiento del riego. Son muy útiles y ofrecen resultados

bas tante ajustados a la realidad del riego. Pero co nv iene contrastarlos sob re el terreno, pues las variables teóricas de cálculo pueden sufrir cambios, especialmentees superficies de cierta importancia.

Los modelos más utilizados para diseño son elBORD ER, Basin y SFRF, de la Universidad de Arizona

y para la simulación el SIRMOD de la Universidad deUtah.

La figura 5 -11 muestra un ejemplo de utilizaciónde dichos modelos. Indica la curva d e avance y el volumen de agua aplicada, infiltrada y sobre el terreno.

Por si no se dispone de algún m odelo, en el Anejo 2exponemos el cálculo hidráulico del riego por gravedad» según las norm as del Servicio d e Conservación deSuelos de los Estados Unidos.

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La longitud L y la pendiente I son parámetros dediseño del riego, mientras que el tiempo de aplicacióntjj. y el mód ulo qo son parámetros de manejo, salvoen ciertos casos de riego por turnos, que permiten

modificar la cantidad de ag ua aplicada en cada riego.Pero se debe tener en cuen ta que al mod ificarlo, cam biam os también la ef icen cia del riego . Com o siem prese infiltrará mayor cantidad de agu a en cabeza que encola de cantero, la diferencia será menor cuanto másdure el riego, es decir aplicando mayor lámina odosis, debido al valor decreciente de la infiltracióncon el tiempo. Por esta razón los terrenos más pesados son más recomendables para los riegos por gravedad qu e los ligeros. Para éstos es más recom enda ble la inun da ción, con can tero s nivelados , buscan do

un rápido avance del agua con menores longitudes yun receso simultáneo, con c urva horizontal.

En el man ejo del riego se debe tratar por todos losmed ios de mantener constante el módulo de riego queentra por cada toma. Estas tomas suelen estar calculadas para utilizarse con una carga o altura de aguadeterminada que, en caso de variar, no permite elgasto previsto. Para man tener o en su caso, dar dichacarga, normalmente se instalan en las acequias unosdispositivos llamados retenes. Éstos consisten encom puertas móviles, que se instalan en posición vertical cuando hay ranuras previstas para ello, en acequias revestidas o de hormigón o bien en posicióninclinada, ajustando con el fondo y los lados. M uchasveces se usa n represas portátiles, hechas con plástico

o caucho, soportadas por un travesano colocado

transversalmente a la acequia.

Figura 5-12. Instalaciónde represasportátilesen riegopor gravedad.

En riegos por esco rrentia tiene especial importancia, caso de utilizarse, el recorte del módulo que,como ya se ha dicho, tiene lagar cuando el aguaalcanza o está próxima al final del cantero. Al variarel módulo o caudal entrante en el cantero o surco,varían también los tiempos de aplicación del riego.Además, en el caso de los surcos, disminuye el perímetro m ojado al producirse el recorte, lo que se debetener en cuenta, ya que modifica la infiltración. Se

puede decir , sin tem or a equiv ocam os, qu e es te sistema de riego exige un esm erado man ejo por paite delregante, si se quieren obtener los máximos beneficios

de su uso.

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Capítulo 6 Riego por aspersión

6.1. Características

La aspersión es un m étodo de riego que distribuyeel agua en form a de lluvia sobre el terreno. El agua nose transporta, com o en el riego de pie, a cielo abierto o,más modernamente, mediante tuberías de baja presiónaprovechando la pendiente del terreno, sino que va enconducción forzada hasta el aspersor y desde éste, porel aire, cae en forma de lluvia sobre la parcela, infiltrándose, sin desplazarse sobre el suelo. Para poder serdistribuida de forma eficiente es necesario instalarmaterial de riego en parcela, así como que el aguaalcance una cierta presión, llamada presión de trabajo

del aspersor.

Dicho material está constituido por aspersores ytuberías, al que es necesa rio añadir, por lo gene ral, un

grupo de bombeo que proporcione la presión de tra ba jo necesaria .

Este método representó un avance en la tecnologíadel riego, ya que anteriormente sólo se regaba por gravedad. En poco tiempo aumentó de manera espectacular su utilización en los regadíos, debido a la mayoradaptabilidad que presenta en terrenos con topografía y propied ades fís icas no demasiado apropiadas paradicho riego tradicional y a la posibilidad de regar nuevas tierras que , hasta entonces, se consideraban no aptas

para e l riego, po r carecer de l a tecno logía adecuada.

La aspersión presenta evidentes ventajas en algunos casos, así como inconvenientes en otros, siendonecesario conocer todos ellos para poder diseñar yman ejar este método de riego en las mejores condiciones, con el fin de obtene r el máximo rendim iento en eluso del agua. Sin embargo, las primeras son muchomás conocidas que los segundos, pues no olvidemosque también es un producto comercial y la publicidadnunca anuncia aspectos negativos.

Por ello vamos a estudiar sus características deempleo, considerando su s pros y sus contras, especialmente en comparación con el riego por gravedad.


De forma general se puede dec ir que presenta las

siguientes ventajas:

• Permite el riego de terrenos mu y ondu lados, sinnecesidad de sistematización de los mismos.

A veces la nivelación de terrenos presenta graves inconv enientes, sobre todo si la capa arablees poco profunda o el subsuelo presenta condiciones impropias para el cultivo.

• Permite el riego de terrenos que no es posiblenivelar o cuya pequeña o alta conductividadhidráulica no aconsejan el riego por gravedad,debido a las cuantiosas pérdidas que se producen,

por escorren tía y arrastre de ter renos en el prim ercaso y po r'filtración profunda en el segundo,

• Permite una disminución de la man o de obranecesaria en el riego, en comparación con lossistemas tradicionales por gravedad.

Este ahorro es muy variable pues depende del tipode instalación diseñada. La mano de obra se utilizaespecialmente en el traslado de alas móviles de aspersores a sucesivas posiciones de riego, existiendo diferentes sistemas con necesidades variables. Los sistemas fijos y los mecanizados se han diseñado para solucionar el problema de la mano de obra rural. Comodato orientativo digam os que un solo homb re, utilizando el sistema por bloques, pued e regar más de 100 ha.

El regante no necesita ning una especialización, loque en zonas de nuevos regadíos puede tener importancia, ya que la técnica del regante, al no manejar elagua, no influye en la eficiencia del riego. Asimismoel trabajo es menos penoso desde el punto de vistafísico, no alcanzando la dureza, por las condicionesen que se realiza, de los tradicionales riegos por vertido o inundación, que en ciertos casos, repercute en

un aum ento de los jornales.

• Permite regar casi todos los cultivos, salvoalgunos muy delicados a los que el tamaño de

la gota puede causar daños. En este caso sedebe tener en cue nta que las fuertes lluvias pueden causar el mismo efecto.

• Evita la construcción de canales y acequiassobre el terreno, tanto de los definitivos como delos provisionales. No existen obstáculos parauna fácil mecanización, cada vez más necesariaen la agricultura moderna, y para un manejo m áseficaz y rápido de la maquinaria, lo que repercute en meno res gastos de utilización de ésta.

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• Al mismo tiempo desaparecen los trabajos deconservación de dichas redes de distribución,que tan necesarios son para una buena eficiencia en eí uso del agua. En cuan to a la superficiecultivada que por esta misma razón se gana,salvo raras excepciones, no tiene gran repercusión, aunque algunos autores le den ciertaimportancia.

• Co nserva las prop iedad es físicas óptim as delsuelo, al no necesitar movimientos de tierrasque destruyen su estructura. Al distribuir elagua en forma de lluvia no se producen, estando bien diseñado el riego, compactaciones nicostras. Todo ello favorece el desarrollo de loscultivos, pudiendo incrementar su producción,ya que se pueden modular muy fácilmentevolúmen es de riego según tipos de su elo y pro

fundidad radicular de los cultivos en las diferentes etapas del ciclo vegetativo.

• Posib ilita la distribución en el agua de riego dediferentes sustancias, sieudo las más utilizadaslas fertilizantes. La fertírrigación se trata endetalle en su correspondiente capitulo.

• Produ ce una gran oxig enación del agua, por loque se pueden emplear aguas ácidas y ciertotipo de residuales que no es posible utilizar en

riego por gravedad. Este aspecto puede adquirir, con los problemas de escasez d e agua existente en amplias zonas españolas, una granimportancia si. como parece lógico, se incrementa la necesaria depuración de aguas contaminada s y su posterior reutilización.

• En caso de nuevo s regadíos, la transformac iónse puede realizar fácilmente por sectores, conuna inmediata puesta en producción del sectoracabado, lo que permite por un lado fraccionar[a inversión necesaria, y por. otro obtener más

rápidamente u na rentabilidad económ ica de lostrabajos efectuados. Todo ello repercute favorablemente en la viabilidad de la puesta enriego, disminuye ndo las necesidades de tesorería para dicha transformación.

Cuando los nuevos regadíos son de carácter pri-lo este punto p uede alcanzar una gran importancia.

■ En caso de instalaciones de carácter fijo, hayque añadir la posibilidad de defensa antihelada.

sistema hoy com pletamente puesto a punto, Enmuchas de nuestras regiones es imprescindiblecom batir las heladas para producir ciertos cultivos m ás rentables.

Con respecto al riego localizado la aspersión p re

senta ui; m enor costo de instalación y una may or versatilidad para pod er eiectuar camb ios de cultivos unavez diseñada la instalación, que se adapta a importantes cambios en el marco de la plantación.

Pero también presenta algunos inconvenientesque es n ecesario conocer, con el fin de p oder obtenerel máximo aprovechamiento del riego que se va adiseñar.

* Eievad o co ste de instalación resp ecto al riego por gravedad, debido a la ne ces idad de disponer, satvo raras excepciones en que exista una

presión su ficien te deí agua , de grupos de bo m beo así c omo de tuber ías y asperso res. Aun qu elas obras de infraestructura sean realizadas porun ente estatal, como en el caso del riego tradicional por graveda d. la adqu isición del materialque se va a utilizar en parcela corre por cuentadel regante.

• May ores costos de funcionamiento respecto alos otros métodos, ya que necesita una presión

de trabajo a la salida del asperso r como m ínimodel orden de 20 m.c.a, En cabeza de la instalación la presión necesaria será mayor, debido alas pérdidas de carga que se producen en lastuberías, aumentando con la longitud de estasúltimas.

Es evidente que eí aumento del precio de la energía en los últimos años obliga a reconsiderar una seriede criterios sobre la utilización de ciertos sistemas deriego por aspersión, principalmente los de alta presión, que en su día y con ciertos condicionantes,conocieron un gran auge.

En este aspecto la nueva tarificación eléctricaaporta nuevas perspectivas de utilización, como yaveremos más adelante.

• Necesidad de un suministro de agua de formacontin ua o a.1 men os lo más prolon gada p osible.La distribución discontinua del agua, caso típico de los tumos de riego, obliga a aumentar el

__ equip o, con el fin de pod er utilizar toda la dota-


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Capitulo 6 Riego por aspersión

cion durante el horario en que ésta se recibe, o bien a la construcción de un depósito de almacenamiento. En ambos casos se produce unaumento de los gastos de instalación.

• Dism inución de la eficiencia de aplicación en pa rcela cu an do ex is te viento co n ve locida dsup erior a 2,5 m/s,

6 .3. Perspectivas de la aspersión

lie todo lo dicho anteriormen te se puede conside

rar que, con carácter general, la aspersión se puederecom endar en los siguientes casos:

Terreno con topo grafía muy ondulada. La sistematización del mismo para riegos por gravedad

pued e re su ltar muy costosa.

• Suelos poco profund os. La nivelación de losm ism os p uede ser perjudicial o su correcta eje-cución puede ser m uy costosa.

Terrenos poco o muy p ermeables, L a aspersión perm ite obtener bue na s ef ic iencias de rieg o yapreciables ahorros de agua.

Agua obtenida de pozos profundos. Son necesarias grandes elevaciones de agua con potencias de bombeo importantes. Él aumento deenergía que requiere la aspersión no tiene grandes repercusiones económ icas.

Ausencia de mano de obra especializada queconozca el manejo del agua de riego. Esta cir

cunstancia puede producirse en zonas de nuevos regadíos donde para riego po r gravedad utilizado correctamente, es necesario formar alregante.

De igual manera la aspersión se puede desaconse ja r en los siguientes casos:

■ Suministro de agua discontinuo. El riego estásujeto a horarios o tumos de cortos espacios detiempo y gran ca udal, que obliga a instalaciones

de aspersión muy grandes, con mucho material

de riego, o a la construcción de depósitos pararegulación del agua.

Tradieionaímeníe tam bién se desaconsejaba suuso en caso de agua co n abundantes sustancias

disueltas o en suspensión, ya que el material puede su frir corrosión o eros ión. Actualm en tela tecnología existente permite subsanar estosinconvenientes y únicamente en casos muyespeciales debe evitarse la aspersión.

Existen también limitaciones de tipo económico,que en algunos casos pueden ser importantes, referentes a costes de funcionamiento, necesidades de:mano de obra, alturas máximas de elevación delagua de i*íego, etc. Para poder dar valoracionesexactas eo cada caso se requiere un detallado estuidio. En éste hay que tener en cuenta los diferentescostes de inversión, funcionamiento y m antenimiento, que fluctúan con los diferentes precios de manode obra, energía, etc. Estos costes, además, deben

estar cu consonancia con el rendimiento económicodel cultivo, también variable estacionalmente. Todoel mundo sabe que un cultivo con mayores rendimientos o con precio de venta más elevado permitímayores gastos de producción y, por ende, de riega

A lo largo de los años el riego por aspersión ha

venido sufriendo una serie de alternativas y modificaciones, en función de las variaciones producidas enlos parámetros que intervienen en su diseño y, sobretodo, en su coste.

Inicialmente la aspersión contemplaba, en general, la posibilidad de regar durante un e xtend ido hora-,rio, lo que disminuía el caudal de riego, la longitud jel diámetro de las tuberías necesarias para el mismalo que repercutía en una menor inversión inicial.

Todo ello era posible ya que la mano de obra erarelativamente barata y las jom ada s de trabajo, sobraiodo en el campo, tenían pocas limitaciones. Almismo tiempo se podía considerar que la en em a noera cara.

. Poco » PBeo. la variación de estos dos factores, princip alm ente s l¡encarecimiento, ha pro\ evado un paula tino ca m bio en el diseño y uti liz ac ión de lasinstalaciones de aspersión, favorecido por las nu<*vas tecnologías, especialmente la de tuberías plásticas, que lian permitido un auge de las instalaciones

tijas al abaratar las tuberías de pequeños diámetros

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6.3.1. Mano de obra

La mano de obra, a lo largo de ios años, ha sufrio también variaciones importantes. Por un lado surecio ha ex per im en tado gran des au men tos y por otroos horarios hábiles han disminuido, buscando al

mismo tiempo una mayor comodidad en los mismosun me nor esfuerzo físico en la mayoría de los casos.

Este aumento del precio de la mano de obra, unidola dificultad dé encontrarla, debido al masivo aban ono del m edio rural, ha tenido una gran incidencian el diseño de las instalaciones. Se h a buscado ía dis

minución de la misma que. como regia general, vacompañada por un aumento de la inversión inicial.sta alcanza sus mayores cotas en los sistemas autorop ulsados en ios que aq ué lla es práct icam en te nulaurante el riego y sólo necesa ria para arranque s, para as y control del riego y de sus accesorios.

Por esta razón, el sistema tradicional de alas deego móviles, generalmente de duraluminio, que esecesario desmontar, transportar a brazo o en remolue y volver a montar, tiende a ser sustituido por las

guientes modalidades, clasificadas de mayor aenor necesidad de m ano de obra:

• Sistemas con m angue ras, trineos o carritos* que permiten ei fáci l arras tre sobre el te rren o detodo el ala de riego hasta Ja posición siguiente.Mu y utilizados en las dos última s décadas, peroactualmente en regresión.

• Sistemas fijos de cobertura total, con tuberíasenterradas, donde únicamente se transportanlos aspersores y, en ciertos casos éstos tambiénson fijos, no necesitándose prácticamente ninguna m ano de obra. La aparición de la autom atización ha sido un paso más en dicho sentido.

• Sistemas mecanizados y autopropulsados, conmay or o meno r automatización, donde la manode obra necesaria puede ser prácticamente nula.

El horario diario de riego también ha variado,oplándose a los horarios de trabajo actualmente engor que, ge neralm ente, son de 8 o 9 h oras diarias.

n factor que se debe considerar a este respecto es laperficie de la parcela. Una explotación pequeña no

asalariados, pudiéndose re gar en fas épocas pu nta, en jo m adas de mayor du ración .

Ah ora bien, en grande s exp lotacione s fes muy difíc il por no decir imposible o a precios muy elevados,que la mano de obra asalariada riegue regularmentefuera del horario de trabajo existente, salvo en circunstancias muy excepcionales. Por esta razón setiende a los sistemas anteriormente citados.

Al mismo tiempo la comodidad en ei trabajo noaconseja diseñar alas móv iles de diámetro superior a3 pulgadas, pues el mayor peso de los tramos de tube

ría hace más penoso su manejo y aumenta los tiem pos de tra nsporte, co n el consiguiente en carec im iento de los gastos de explotación.

Como regla general se puede d ecir que la progresiva tecnificación de este m étodo, buscando mejoresrendimientos de riego, repercute en una m ayor inversión. po r lo que los sistemas más sofisticados sólo se

pued en rentabíliza r en cu ltivos co n mayores re ndimientos económicos.

6.3.2. Energía

Es evidente que el aumento del precio de la energía desde la década de los ochenta ha obligado areconsiderar el diseño y, a veces, la tecnología de laaspersión, debido a la gran incidencia en los costesanuales de explotación que provoca.

En España las horas anuales de riego son elevadasen casi todas las regiones, debido a las grandes nece

sidade s hídricas de los cultivos, por lo que este factortiene mucha mayor importancia que en otros países.Po r esta razón ciertos diseños y mo dalidades de grandifusión en el extranjero no deben ser empleados,

pues los costes de ex plotac ión so n completamen tedistintos.

Actualmente no parece a consejable la utilizaciónde sistemas de alta presión en nuevas instalaciones,modalidad que en su día conoció un gran auge, salvocasos especiales y siempre regando en horas nocturnas para aprovechar la tarifa eléctrica más barata.

La nueva tarifa eléctrica, con ho ras pun ta, valle y■ xJ -- — ------------------■“ 'VM, VVULlUIUhl vauv y

ele presentar graves problemas por esta causa, por llano, ha aportado una importante modificación a loscarácter generalmente íamiliar, sin o con escasos horarios de riego, tanto en duración com o en la elec-

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ción del mismo, pues el riego nocturno, horas llano,tendrá un coste d e energía sensiblemente inferior (verapartado 6.7).

Estas ventajas deben com paginarse, como m *sena dicho, con los posibles problemas de p ersonal tra

bajan do fu era de los hora rios normales , Lo s m odernos sistemas autopropulsados y automatizados hanfacilitado la solución de este problema.

6 .4. Instalaciones de riego por aspersión

Las instalaciones de riego por aspersión com pren

den las siguiente partes, empezando por el materialde negó y acabando con el punto de suministro deagua:

* Alas de riego, m óvites o fijas, que constituyenla pane regante propiamente dicha del dispositivo, Algunas veces reciben e¡ nombre de laterales de riego o de tuberías terciarias. Sobreellas van instalados los aspersores, que son losemisores a través de Jos cuales se distribuye efagua.

Una red de tuberías principales, constituyendolas redes primaría y secundaria, cuya misiónconsiste en llevar el agua hasta !as parcelas deriego, instalándose sobre ellas las tomas para laconexión de las alas anteriormente citadas.

• Un punto de alimentación de agua, que puede seruna toma conectada sobre una red de distribución a presión, o bien un depósito, un río, uncanal, un pozo o cualquier otro punto donde e]agua pueda ser aspirada por un grupo de bom

beo, q ue le sum inistrará la p resión necesa ria paraun eficaz tuncionam iento del sistema de riego.

6.4.1. Aspersores

Los aspersores son los aparatos que distribuyen através de una boqu illa po r donde sale un chorro a presión, el agua sobre el terreno en forma de lluvia, girando sobre su eje vertical. Los normalmente empleados

en agricultura son los de chorro rotativo y se subdivi-

den en d os grandes grupos: aspersores de giro rápido \de giro lento. Los del primer grupo sólo se u tilizan cr

ja rd in ena, inve rnaderos , peque ñas parce las, etc., y porsu escasa importancia no vamos a describirlos.

Los del segundo grupo, giro lento, son los más empleados en el riego agrícola. Según la causa que

prod uce el giro se clas ifican en aspersores de reacción,de turbina y de choque. Actualmente se utilizan casiexclusivamente estos últimos. Su rotación se realiza

porq ue el ch orro de ag ua incide so bre un brazo, provisto de un muelle recuperador que hace girar elaspersor de forma intermitente, mediante sucesivoschoques. Pueden tener una o dos boquillas, siendomas empleados en agricultura los del segundo tipo,

por su m ay or £ n c e , de bido al diámetro más grandede la boq :ilfa qiue no provoca el giro.

El caudal Q que sale a través de la boquilla seajusta a la ecuación de descarga de emisores:

Q - K • Hx siendo

- H : la altura de presión a la entrada del emisor,en m.c.a.

- K : el coeficiente de descarga (caudal con careaunitaria).

- x : exponente de descarga que depende del tipode flujo. En el caso de aspersores vale 0,5 y la fórmula se puede escribir:

Q = Cd • S • (2 gH )1/2 sien do

- Cd . coeficiente de gasto, que en aspersores con bu en a ca lid ad de fabricac ión varía en tre 0 95 \nGe '7

S : la sección de boqu illa, gen eralme nte circular.

- g es la aceleración de la gravedad: 9,8 1 m/s3.

A la salida de la boquilla del aspersor la presión,que se puede medir fácilmente mediante un tubo de

• se convie rte en ve locidad , fo rmándose un charro que se va dispersando en el aire y cae sobre e!suelo, determinando el área mojada.

La distribución de este chorro en gotas de diferente tamaño tiene gran importancia, ya que las gotas

demasiado grandes tienen gran energía cinética \

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Figura 6 - t . Diferentestipos deaspersores.

pKden producir compactatión del terreno o dañoso b r e las par tes aéreas del cu ltivo, mientras que las

m i y pequeñas pueden p rovocar vaporización excesi-■**con pérdidas p or evaporación y mala uniformidad* distribución ai ser fácilmente desviadas por ellíenlo.

El tamaño de las gotas viene influido por el diá-«ctrt» de la boquilla y la presión de trabajo del ásperos: Su determ inación a lo largo del cho rro es difícil yK cesita aparatos s ofisticados y cálculos no sencillos,«feralmente aplicando principios balísticos, por loV * no trataremos este tema. Si se desea ampliar infora c ió n a l respecto puede hacerse consultandoliñu elo (1999).

Como el reparto del agua a lo largtf del chorro no

es uniforme, se aumenta la uniformidad de distribución solapando los chorros de varios aspersores. Parallo los aspersores se sitúan a distancias fijas, sobre el

« n ?n o , determinando el llamado marco de aspersión,va a depender de! diámetro de la boquilla y de la

resión de trabajo (ver elección del aspersor).

Actualmen te, debido al etevado de \a ener- i es aconsejable utilizar la menor presión de traba-: posible, compatible con una correcta distribución

--1aSua sobre la superficie que se va a regar, en fun-etóü del m arco elegido.

Respecto a este parám etro, los aspersores se clasifican en tres grupos:

Baja presión. Ésta puede alcanzar hasta unmáximo de 2 fegf/cm2. Su caudal y radio moja

dos son pequeños y se usan principalmente en ja rd in ería, hue rtos e invernade ros. Dentro deesta categoría se encuentran los aspersores deángulo bajo, para el riego bajo árbol, que enciertas condiciones, cuando no co nvenga m ojarlas hojas, pueden resultar muy útiles.

M ed ia pres ión, Ésta está comprendida entre2,5 y 4 kgf/cm2. Son los más comúnmenteempleados, ya que alcanzan marcos bastanteamplios, llegando hasta la disposición de 24 x24, con una correcta distribución del agua, con

el consiguiente ahorro de material en parcela.

• Alta presión. Ésta es mayor de 4 kgt/'cm2.Generalmente se les suele llamar cañones. Sumarco puede alcanzar grandes dimensiones, conaparatos situados cada 60. 80 e incluso 100metros. La distribución del agua no es buena, elviento ejerce mucha influencia y debido a lagran altura de caída y al tamaño de las gotas pueden prod ucir daños a los cultivos y com pactar elterreno. Po r todo ello sólo se suelen usar para el

- ¿ego de praderas y forrajes en zonas con relieve





ondulado y, en ciertos casos, en los sistemas llamados enrolladores.

ó.4.2. Tuberías

Las tuberías principales suelen ser generalmentefijas, aunque en pequeñas instalaciones pueden sermóviles o incluso no existir. Es el caso más sencillodonde la bomba, gene ralmente acoplada a la toma defuerza de un tractor, alimenta directamente una

peq ueña ala de aspe rsores .

Dichas tuberías fijas generalmente van enterradasy tradicionalmente se construían en fibrocemento, pe ro en peq ueñ os diám etros ca da vez se util izan máslas tuberías de plástico, PVC y polietileno principalmente, debido a su más fácil montaje. En diámetrosgrandes no se suelen em plear por su mayor coste.

No hay nin guna re gla qu e dé pre fe re ncia técnicamente a un determinado tipo de m aterial. La soluciónóptima debe buscarse en cada caso particular, teniendo en cuenta las condiciones de uso y los preciosresultantes.

Sobre estas tube rías existen a intervalos regulares, prev iamen te calculad os o b ien a nivel de ca da parcela,

bocas dond e se cone ctan las a las de rieg o móvi les o losaspersores de los sistemas fijos. Estas tom as presentanuna gran variedad de dispositivos, desde los simplesacoples rápidos, los mal llamados hidrantes quemediante una caperuza conectan tuberías enterradas ymóv iles, hasta las m ás sofisticadas tomas de riego.

Estas últimas pueden incluir, además de la llavede paso, un limitador de caudal que ev ita el paso decaudales superiores a los módulos de riego previstos, un regulador de presión que m antiene ésta constante en la salida de la bom a y un con tador mediante el cual se conoce el volumen total utilizado y perm ite la fa ctu ra ció n corr espondie nte , cuandoexiste una tarificación según cantidad de ag ua con sumida. Por lo general se utilizan en zonas regablesde gran extensión y cada una de ellas suele regarvarias hectáreas.

Las tuberías móviles generalmente están constituidas por elementos ligeros, duraluminio y material

plá st ico principalmen te . Son de dos tipo s: tuber íasrígidas y tuberías flexibles o m angueras.

Figura 6-3. Tomaderiegocon contador, reguladorde presióny limitador de cauda!.

Las primeras están compuestas, generalmente, por tramos de 6 o 9 m etros de longi tud y su diámetro

Figura 6-2. Conexióndetuberíaenterradacontuberíamóvil.

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varia entre 50 y 100 mm . En con secuencia la distan

cia entre aspersores debe ser múltiplo de 6 o 9 m,siendo los más empleados 12 y 18 m. La tendenciaactual es utilizar tubos de pequeño diámetro parafácil itar ei transporte de los m ismos.

Las uniones de estos tramos se realizan de talforma que permitan un cierto movimiento ang ular delos elementos. La estanqueidad s e consigue mediante

juntas de cauch o ironc oc ónicas. co mprimidas por la presión de l ag ua . En es te caso , el sistem a de enga nche entre dos elementos consecutivos tiene como

finalidad evitar su separación, pero no tiene efectosobre la estanqueidad.

Junto a estos tramos de tuberías existen numerosos accesorios del mismo material, entre los que se pueden ci tar co dos, tes. tapo ne s, válvulas , redu cc iones. etc,, qu e permiten un lacil tendido de dichas tuberías y su pue sta en riego sin tener qu e interrumpir, encaso necesario, la circulación del agua en toda ia red.

Todas estas tuberías y accesorios se caracterizan por su senci lle z, lig ereza, facilidad de manejo y re sis

tencia a los g olpes y a la Corrosión.

Las segundas, salvo las de sistemas autopropulsados, no suelen tener diámetros superiores a 40 mmipulgada y media), ni longitudes tan largas com o lasanteriores, debido a las mayores p érdidas de carga que!=e producen. Están fabricadas con caucho reforzado omateriales plásticos de calidad, con el fin de soportarlos esfuerzos d urante su traslado sobre el terreno.

6.4.3. Grupo de bombeoCompuesto por una o varias bombas, según la

po tencia necesa ria . En tomas o co nce sione s de aguasuperficiales o pozos con peq ueñas alturas de aspira-ción se suelen utilizar las centrífugas. La instalaciónde bombeo p uede ser móvil, en caso de pequeñas instalaciones que requieran poca potencia y que generalmente sólo constan de un ala regadora. En estecaso se suele emplear la tom a de fuerza de un tractor para accionar la bomba.

Las características del grupo de bom beo deben sercalculadas con esmero, para obtener un punto de funcionamiento rentable, que responda a las necesidadesreales de la instalación. A este respecto es recomen


dable ev itar alturas de elevación excesivas, con gran

de s coeficientes de seguridad en el cálcu lo de Las pérdidas de carga, que sólo sirven para encarecer elriego, sin ninguna ventaja de utilización. Tambiénhay que evitar que el caudal que se va a elevar tengaimportantes variaciones, con el consiguiente cambiodel punto de funcionamiento y del rendimiento de la

bo mba, por Lo que se debe regar siem pre con unmismo número de aspersores.

Los motores eléctricos son cada vez m ás em pleados debido a su facilidad de m anejo y al gran desarrollo de la electrificación rural, reemplazando a los decombustión en la gran mayoría de los casos. Debenllevar todos los dispositivos de seguridad adecuados

para evitar acc iden tes, so bre todo po r de scarga s eléc tricas, teniendo en cuenta que suelen existir humedades en las cercanías de ios grupos motobombas.

Los elementos del bombeo deben ser protegidosde los factores atmosféricos para obtener una mayorduración y un funcionam iento óptimo de los mismos.

6.5. Sistemas de riego por aspersión

Los sistemas de riego por aspersión se puedendividir en cuatro grandes categorías:

• Sistemas móv iles.

• Sistema s seraimóv iles.

• Sistemas fijos.

• Sistemas autopropulsados y especiales.

Dentro de cada sistema ex iste un gran número demo dalidades, ya que partiendo de idénticos conceptos,los fabricantes van modificando piezas y perfeccionando mecanismos con el fin de aportar al agricultorsoluciones qu e se adapten me jor a cada caso concreto.En consecuencia, entre aparatos clasificados dentro dela misma categoría pueden existir inmensas diferen

cias, teniendo únicamente en común un concepto básico del sistem a de riego . Por la misma razón apa ratos o sistemas prácticamente idénticos pueden presentarse bajo aspectos muy diferentes, buscando una

más fácil comercialización. www.FreeLibros.com



Capítu lo^ Riego por aspersión

6.5.1. Sistemas móviles

Como su nombre indica ninguna de sus partes estija. La superficie regada suele ser pequeña. S í «n ple -an generalmente para dar riegos de complemento o desocorro. No suelen emplear un punto fijo de toma deagua sino uno diferente en cada posición de riegogeneralm ente a lo largo de un cauce, emb alse, etc. ’

Es el mas simple de los sistemas. El grupo motobom ba móvil, en numerosa s oca siones bo mba ac o pla da a la tom a de fu erza de un tra ctor, envia el ag uaa una tubería con acoplamientos rápidos, generalmente de duraluminio, que se tiende sobre el terreno

dlcira t l t e í a van instalados los aspersoresaunque actualmente, el fm de disminuir el núm e

ro de posiciones de la bomba y de dicha tubería seacoplan a ella mangueras con un aspersor en su extremo. Este es el que se desplaza y para facilitar sumovimiento suele ir montado sobre ruedas o trineoCad a aspersor ocupa su cesivamente varias posicionesantes de ser necesaria mover toda la instalación.

Este sistema, sobre todo si no se utilizan mangueras, tiene el inconveniente de necesitar una abundante mano de obra, po r lo que salvo en pequeñ as expío-raciones, es cada vez menos utilizado.

6.5.2. Sistemas semimóviíes

Cuando la superficie regada aumenta, tanto elgiupo motobomba Como las tuberías abastecedorasson mayores y en consecuencia más pesadas y de másdifícil manejo. Al mismo tiempo, si su utilizaciónrequiere que sean móviles, su precio sufre una gransubida. Por ello parece aconsejable una instalacióntija, debidamente protegida (grupo motobomba bajotechado y tubería entenada), con el fin de aumentarsu vida útil y no presentar obstáculos a la maquinariaagrícola.

Generalmente las alas de riego se mantienensobre el terreno, moviéndolas manualmente de una posic io n de riego a ía siguiente . La unión con lastubenas enterradas se hace mediante tomas, queluera de la época de riego son los únicos elementosque sobresalen por encima de! terreno. Para sumayor duración conviene que vayan protegidos,

bien por arq ueta s de alb añileria o p o r cualq uie r ot rosistema.

La mano de obra disminuye con respecto al sistema m óvil, ya q ue se transportan menos tuberías.

Figura 6-4. Transportemanual deaspersión.

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AcopierápidoAspersorestamañomedio

ConducciónprincipalZonaregada j

Sistemasemimóvíl. a) Detalledeconexión detuberíasy b) Esquemade funcionamiento.Figura 6-5.

- o -

- 0-

En esta misma categoría podemos incluir el sistema llamado de cobertura total, que consiste en tendersobre el terreno todas las alas de riego y transportarúnicamente los aspersores de una posición a lasiguiente, con el consiguiente ahorro de m ano de obra.

Está indicado en cultivos frondosos o de porte

alto (maiz por ejemplo), en donde e! traslado, carga ydesc arga de los tubos es difícil y arduo. De esta form adichas tuberías sólo se mueven dos veces ai ano: al

princip io de la campañ a para instalar las y al f inal pararecogerlas. En algunos c asos se p uede llegar inclusoa dejar también instalados los aspersores, buscandouna vez má s la disminuc ión de mano d e obra, siendoúnicamente necesario abrir o cerrar las válvulas en

cabeza de las tuberías.

6.5.3. Sistemas fijos________

En los tipos de instalación descritos anteriormente la mano de obra suele ser un factor limitantey condicionante. Con el paso deí tiemp o ésta ha idoescaseando, sobre todo en labores arduas y almism o tiempo ha ido aum entando su coste. Por estemotivo han ido aumentando también las instalacio

nes fijas.

En éstas se entierran las tuberías, quedando úni

camente sob re el terreno las conexiones d e los asper

sores. generalmente acoples rápidos. Este sistema seha visto favorecido por la evolución de la tecnologíade los plásticos, que permite tuberías de diámetrosmás p equeños qu e las tradicionales de fibrocemento,con el consiguiente abaratamiento. Se suelen utilizar pe qu eñ as secc ione s, ya que ci rcula únicamen te elcaudal de pocos aspersores, que son los que van ocu

pa nd o suc es ivas posiciones de riego a lo largó del alao tubería terciaria enterrada.

Este sistema tiene fácil aplicación en parcelasirregulares, pues pueden instalarse tuberías y aspersores con el marco más conveniente, sin la rigidez aque obligaban las tuberías móviles en función de la

longitud de sus tramos.

Un sistema más perfeccionado ha derivado delque acabamos de describir, Es aquél en el cual losaspersores son también fijos y, en consecuencia, la

mano de obra muy pequeña, consistiendo únicamente su labor en dirigir el riego, abriendo y cerrandoválvulas de paso, para que el agua llegue hasta losdiferentes aspersores. Existen dos modalidades. La

prim era buscan do dism in uir costes, repar te los as per sores por toda la parcela y, en consecuencia, disminuye los caudales de las tuberías y su diámetro. Lasegunda agrupa los aspersores que riegan simultáneamente. de donde recibe el nombre de riego por bloques. Esta modalidad req uiere tuberías de m ayor diámetro pero presenta la ventaja de una mejor unifor

midad de distribución en c aso de viento.

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Un paso mas adelante, favorecido por los avancestecnológicos, es la automatización total o parcial detodas estas operaciones de riego, que puede alcanzar

Í del X T en ™ rCha del ^ b ombeo hastadel ultimo aspersor, sin necesidad de ninguna

r Z n a d o r ' ’PU£S10d° e‘Pr°CeS0™ * * * * * ^

caDto lo S«lSÍr ma5 t0taJmel lte so m á t ic o s , (vercapitulo 8), de gran porvenir por todas las ventajas

te de sTCT ’ ‘T ™ P°r Cl m0Tnent0 el lnconvenien-de su elevado costo y de una difícil y laboriosa

S r t0 dC iOS S™ sores a ¡ " V m m de riego

es necesario conocer exactamente las necesidadesdncas de los cultivos. Las características hidrofisi-

cas del terreno nos permiten determinar las dosis oaminas de negó que hay que aportar, así como ¡a

separación entre riegos.

Ei primes paso en el diseño de] riego por asüer-sion es la elección del aspersor.

6 .6 ,1 . Elección del aspersor

6.5.4. Sistemas

autopropulsados y especiales

Su finalidad es disponer de un sistema de riego p or asp er sión qu e su st itu ya al riego fijo, co n una

d o Z s l meÍ0Tdo unas necesidades mínimas de mano de obra. Los

granton -0n5í , 'Uldos b,en P°r ™ ^ l o aspersor de

fcran tamaño, o bien por alas o ramales con varios onumerosos aspersores, se mueven sobre el teireno al

~ mP° riegan ' COnStÍtU^ 0 máquinas

Actualmente se han desarrollado una gran cami

nes * apf atos de c™ pequeñas modificaciones sobre los principios enunciados, buscando m ejorar Ciertos aspectos, en junción de las característicasdel terreno, del cultivo o del clima, con diferentesnombres comerciales. Los más usados en nuestro p S

* y lGS pÍ™ teS' ^ describiremoscap ítulo arem ° S C0" m aO T d eta l|e al final de este

6.6. Cálculo de una

instalación de riego

En la aspersión, como en cualquier tipo de riego para el co rrec to diseño y cá lculo de las instala^'

as características del aspersor, que se deben

determinar en eada caso concreto en función de los parámetros de l rieg o, so n las sig uien tes:

1- Presión de trabajo.

2. Marco de utilización, que determinará la pluviometría aplicada sobre ei terreno, en funciónael dato siguiente.

3. Caudal, que varía según el diámetro de la boq uilla o bo quillas em pleada s.

El marco de aspersión define la distancia a quedeben situarse los aspersores sobre el terreno. Seexpresa mediante dos guarismos (a,b), el primero deos cualesi indica la separación entre dos aspersores a

ent e dos neg ° Y * S e g m d ° la distimciaen t r e dos pos ic iones consecu t ivas d e d icha ala c u a n

do e s ta es m óvi l O la dis tancia en tre tuber ías abas te-cedoras en sistemas rijos.

El valor de a es en alas m óviles, mú ltiplo de 6 o, que so n las longitudes de los tramos de la tube

ría empleada^ Si se utilizan mangueras o instalacio-es fijas dicho valor puede variar, al ser más fácil

instalar los aspersores, agujereando fácilmente elmaten*] en el lugar adecuado e instalando un colla-nn de toma.

El valor de b suele tener las mismas características, aunque no sea necesario que se mantenga porrazones constructivas, dicha multrplicidad. Los marcos mas empleados son los cuadrados (a = h) y losrectangulares, usándose también, en algunas ocaslo-nes, la posicion triangulan


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Capítulo 6 Riego pór aspersión

Disposición en cuadrad oabastecedoras, y al mismo tiempo pequeñas presionesde trabajo, con el fin de disminuir la energía necesaria para el riego.

Sin embargo, siempre hay que tener en cuenta queJa presión mínim a uíilizable debe ser com patible conuna adecuada distribución del agua, obteniendo uncoeficiente de uniformidad aceptable. Para los marcos antes citados» las mínimas presiones de trabajosuelen ser de, por lo menos, 2,5 o 3 kgf/cm 2.

Por lo general se empieza eligiendo la presión detrabajo compatible con el marco elegido, según eltipo de instalación, móvil o fija. Con estos dos parámetros se determina el tipo de aspersor y e! diámetrode boqu illa conv eniente para obtener la pluviometríaadecuada.

Disposición en rectángulo

Dicha pluviometría, altura de agua aportadasobre el terreno en la unidad de tiempo, no debe sermayor que la conductividad hidráulica del terreno,con el fin de no producir encharcan)iento ni provocar escorrentías.

1= Pluviom etría (mm /h) = Q • 1.000/S, siendo

- Q : caudal del aspersor en m-Vh.

- S : superficie regada, que viene representada porel marco a q ue está instalado el aspersor, a ■b m-.

La conductividad hidráulica de un suelo no esconstante y varía según ta cantidad de ag ua existenteen el mismo, disminuyendo a medida que avanza elriego. En consecuencia es necesario conoc er el tiem

po de aplica ción de riego , tar, para de te rm in ar l a pluviometría del aspersor, ya que siendo la curva deinfiltración instantánea decreciente, deberá disminuiren riegos de m ayor duración.

Por ello se debe utilizar en los cálculos del proyecto un valor medio, válido para toda la duraciónde dicho riego, que puede ser el valor de la infiltración instantánea al cabo de las t horas de riego o

bien te niendo en cuenta que durante to do el rie go lainfiltración no ha sido la máxima, se elige un valormayor, que no produzca encharcamiento, al nosobrepasar la infiltración acumulada de dicho suelo.Gráficamente se determina cuando el área 1, que

Las tendencias actuales son grandes marcos (dis- _ carc a el déficit de infiltración en las prim eras horaspos ición 18 x 18 y 24 x 24) , con el findedisminuir sea igual o ma yor que el área 2, exceso de infiltra-

el material nece sario y lalongitud de las tuberías ción en las última s lloras.

Figura 6-6, Esquemasdedisposición deaspersores.

Disposición en triángulo

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fi (mm/h)

Figura 6 - 7 . Determinación de la pluviometría del

aspersorsegún infiltración de!suelo.

La ventaja de esta ma yor pluviometría es aportara dosis en menos horas, de gran interés para poder

regar en ios tramos de mayor discriminación horariade la tarifa eléctrica. También permite disminuir elmaterial en parcela, sobre todo c uand o se utilizan alasmóviles.

Sin embargo , en caso de viento (ver apartado 6.7), pued e in teresa r d ism in uir la pluv iometría .

6 .6 ,2 . Uniformidad de

distribución y eficiencia de riego

Sin entrar en complejidades técnicas, de todos esconocido que el aspersor no distribuye u niformemen

te ei agua, variando la cantidad a ío iarso dei chorrosegún e¡ tipo de emisor etegido.

La uniformidad en la distribución (DU) tieneimportancia por los efectos y pérdidas de agua que

produc e, teniendo una gran repercus ión en la ef iciencia del riego. La separación entre aspersores debe

perm iti r un recub rimiento de las áreas mojad as , buscando una buena uniformidad. Si el recubrimiento estotal, separación entre aspersores igual al radio mojado R. la uniformidad será muy buena. Pero existe elinconveniente de que la pluviometría será alta y de

que se aumenta mucho el material necesario, con eiconsiguiente aumento del coste del riego.

Por estas razones el solape de aspersores es unacuestión muy debatida y los diferentes investigadores

y autores no se ponen de acuerdo en cuál es la separación óptima. Se han efectuado numerosos estudiossobre este tema, siendo los más conocidos los deChn stiansen, que obtuvo las siguientes conclusiones:

La DU del agua por los aspersores varía muchocon la presión de trabajo, el viento, el marco deaspersión, la rotación dei aspersor y su alturasobre el suelo.

Con marcos apropiados es posible lograr unaaplicación bastante uniforme.

• Las distribuciones de agua de forma aproximadamente cónica, donde la máxima de aplicación se registra cerca del aspersor y disminuyegradualmente hacia ei borde del área regada,

pro du cen una buena uniform idad cu ando losaspersores no están separados entre sí más del50 al 65% del diámetro mojado.

• Para separac iones sup eriores pued e obtenerseuna aplicación más uniforme con una coloca

ción triangular equilátera de los aspersores, quecon un a cuadrada o rectangular.

Para el cálculo de la uniformidad, Christiansenha detenn inado la fórmula siguiente:

CU = 100 (1 - X/M • n), donde

- CU : es el coeficiente de uniformidad, expresadoen %.

- X : es la suma de las n desviaciones de la alturade agua d istribuida con respecto al valor medioM de dicha altura en las n medidas tomadas endiferentes puntos del área mojada.

C omo norma general se puede decir que en distri bución cu adrada la dis tancia ent re asperso res y lín easmás utilizada suele varia r entre 1,2 R y 1,5 R.

La acción del viento disminuye la DU, ya quemodifica la longitud del chorro y la pluviometría a lolargo de éste. Para obtener una buena distribución del

agua se suele disminuir la distancia entre aspersores.


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la dirección del viento dominante. Para ciertosestigadores se puede considerar que para veloci-'es de 5 km/h es necesario acortar, en la dirección

mame, la separación en un 10% y para 10 km/hun 25%. Sin embargo, para otros, hasta una veto-

-ad del viento de 2 ó 2,5 m /s, no es necesario tenercuenta dicho factor, por variar poco la humedadterreno, al producirse en el interior dej suelo una

’stribución del agua aplicada.

Existe otro factor que tamb ién influ ye en el rendi-to del riego; la evapo ración en el chorro de agu ase produce desde la salida por ¡a boquilla del

rsor hasta su llegada al suelo.

En consecuencia, el terreno recibe una cantidad deua menor que la suministrada en cabeza de la insta-ón.

En esta pérdida por evaporación influyen la temtura y humedad ambientales, la forma y longitud

chorro, que están en función de la toquilla utili

ce n el aspersor y de la presión de trabajo de éstesimismo, de la velocidad del viento. Para su dete r

minación se utiliza umversalmente el abaco deSchvvalen y Frost (ver figura 6-8).

Esta evaporación del agua contribuye a crear unmicroclima con una mayor humedad relativa v, enconsecuencia, una mayor demanda atmosférica’ disminuyendo las necesidades hidricas de las plantas.Poi ello, ciertos autores no consideran como pérdidaesta evaporación. De hecho, en ciertos cultivos delicados, se Utiliza la aspersión para aumentar la hume

dad ambiente y disminuir la temperatura, creandounas condiciones más favorables para el desarrollo delos cultivos. Ver Anejo 3. Riegos refrescantes.

Hasta ahora hemos considerado los factores queinfluyen en la uniformidad dependiendo únicamentedel aspersor y de las condiciones climatológicas. Sinembargo, hay un factor primordial que modificadicho parametro y cuya variación depende del proyectista: la presión dé trabajo de los aspersores,

Al ir los aspersores sobre las alas de riego (casogeneral), la presión existente en la boquilla de cadauno de ellos será diferente, ya que se producen unas

P O R C E N T A J E D E H U M ED A D

a n í s it m Í b » ^ 0 D E ^ B 0 0 U |LL A E N m m■ i . 3 ,2 31 10 ^ 8 7 e 5

P O R C E N T ^ ' E O E P E R D I D A P O R E VA P O R A C IÓ N

l in e a d e r e f e r e n c i a

P R E S I O N E N B O Q U I L L A EN Iralem2■? a

LINEAde referenc ia

VELOCIDA D D EL V IENTO EN knVh

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inevitables pérdidas de carga en dichas tuberías, disminuyendo a medida que aumenta el recorrido delagua. En consecuencia et caudal de los aspersorestambién disminuirá a medida que nos alejamos de lacabeza del aía de riego.

La variación de la presión de trabajo depend» n avez elegido el aspersor y determinado su marco ycaudal para la presión nom inal de trabajo, del diseñodel ala de riego, punto que trataremos m ás adelante.Al mismo tiempo, la cota a que se encuentra situadocada aspersor también influirá en ella. Por ello laaplicación del agua no es uniforme.

La figura 6-9 muestra la distribución del agua deriego a lo largo del ala y las pérdidas po r infiltración profunda, supon iendo que la escorrentía superficial es nula.

El caso a) corresponde a una lámina Hr aplicadaal final del ala, no existiendo déficit, mientras que la

b) co rres po nde a un pequeñ o déf ic it Hd, que debe se rsiempre com patible con u n rendimiento adecuado delcultivo. Se puede apreciar en el segundo caso, unahorro de agua qu e puede ten er gran interés en zonascon escasos recursos hídricos.

Como resultado de la imperfecta distribución delagua sobre todo el área regada y de las pérdidas deagua, sólo un p orcentaje del total de agua sum inistra

da para el riego queda a disposición de las plantas.Como ya se ha visto en el capítulo 2, la eficiencia deaplicación en parcela es un parámetro utilizado paradeterminar la calidad del riego.

Para un riego por asp ersión correctamente diseña-do, su valor puede variar entre el 75 y el 85%. Su Jdeterminación exacta debe efectuarse mediante unaevaluación del riego. Ver capítulo 9.

A título m eram ente orien tativo se dan los datos dela tabla 6-1.

6.6.3. Cálculo del ala de riego________

La variación de la presión de trabajo depende , una

vez elegido el ¿spersor, de dos pa ráme tros del ala deriego:

• Diámetro , ya que al aumentar éste disminuirála pérdida de ca rga producida.

• Longitu d , ya que al acortarse ésta disminuiránlos aspersores y, en consecu encia, la pérdid a decarga producida.

Nos enco ntramos ante un di lem a. Po r un lado la presión debe ser lo más hom og én ea posible, es dec ir lasalas de riego cortas, para lo cual será necesario aumen-tar el número y la longitud de las tuberías abastecedoras, con eí consiguiente encarecimiento de la instalación. Po r otro lado la instalación debe ser lo más renta-

Figura6-9. Esquemadedistribucióndelaguaenaspersiónygoteo, a) Sindéficit,b)Con pequeñodéficit.

84 l O ITES-Paraninfo

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b ia 6 -1. E f ic ienci a de ap l icac ión c fel ag ua en un r iego por a sp e r s ión conv enien t em ente d i señado .

Dosis neta ET cultivo (mm/día)de riego (mm) 5 mm 5 a 7,5 mm 7,5 mm

Velocidad medía del viento de 0 a 6 km/h

25 68 65 6250 70 68 65100 75 70 68150 80 75 70

Velocidad me dia del viento de 6 a 16 km/h

25 65 62 60

50 68 65 62100 70 68 65150 75 70 68

Velocidad media del viento de 16 a 25 km/h

25 62 60 5850 65 62 60100 68 65 62150 70 68 65

ente: Manual 24 de la FAO, serie “Riego y Drenaje".

e posible, lo que generalmente se consigue con unae rsión menor, a base de alas de riego más largas.

estos extremos se debe estudiar una solu-compagine ambas posibilidades, es decir

ás largas posible, pero sin que la diferenciapres ión resu lta nte entre asp er so res su pere un cie rvalor, para el cual se obtengan un coeficiente de

Diformidad y un a ef icien cia de riego ac epíables .para

fin al idad buscada.

Universalmente se ha aceptado la regla formuladar el ya ci tado Chr istian sen, según la c ual para ob te-

una eficiencia de riego aceptable, ia máxim a dife-ncía de presión en tre los aspe rsores ex tremo s de un

debe ser inferior al 20% de la presión de trabajomtnal del aspersor.

Dicha diferencia incluye dos factores: pérdidascarga y desnivel topográfico. Como ya hemos

icado es aconsejable utilizar alas de riego de lay or longitud posible, para lo que es necesa rio que20% se gaste en pérdidas de carga, razón por la

e se propugna un tendido que siga aproximada

mente las curvas de nivel, pues asi el desnivel serámínimo.

Queremos reco rdar que este último se suma a las pé rd idas de ca rga co n su sign o, po si tiv o o neg at ivosegún sea en contra de pendiente o a favor. Luego,salvo raras excepciones en ciertos tendidos laderaabajo, al existir posiciones de riego a ambos lados dela tubería abastecedora, si las alas no se tienden sen

siblemente horizontales, tendrán bien longitudesdiferentes o bien presiones diferentes, lo que no esaconsejable para el diseño general del riego.

Debe quedar bien claro que el citado valor del20% es el m áximo admisible, pero que cuanto meno rsea la diferencia de presión entre los aspersores,mejor será la uniformidad del agu a distribuida y, porende, la eficiencia del riego. Son los planteamientoseconóm icos los que determinan, dentro de unos valores aceptables, las diferencias existentes en cada caso

y el cqü fíjente diseño del riego.

Con el fin de que todos los aspersores fiincionenaproximadamente con la misma presión de trabajo,

Entren ques lo m<

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existen los limitadores de caudal, aparatos instaladosantes deí aspersor, que como su nombre indica, impiden la salida de un may or caudal del previsto, aunqueexista una cie ña variación de la presión.

Instalando estos limitadores de c £ M las alas no

tendrán la limitación del 20% de la presión de traba jo , ya que ésta será se ns iblemen te igua l en todos losaspersores, permitiendo longitudes mayores. Se utilizan poco en riegos tradicionales y muc ho más en sistemas móviles de gran longitud.

Una vez conocida la longitud de las alas, en función generalmente de las dimensiones y topografía dela parcela que se v a a regar, es nec esario determinarel diámetro de tas mismas.

Para ello es necesario conocer las pérdidas decarga que se produce n, que están en función del caudal circulante y de las características de la tubería.

Existen numerosas fórmulas para calcularlas, pero en alas móviles de as pe rsión co n ac op lamientos ,la más empleada es la de Scobey;

hf = Ks/387 *L • U 1’9 /D 1’1

en donde

- h f ; pérdida de carga producida, en metros.

- L : longitud de la tubería en me tros.

* U : velocidad del agua en metros/segundo.

- D : diámetro interior de la tubería en metros.

- Ks : coeficiente característico de la tubería.

Dicho coeficiente varía según el tipo de tuberíaempleado, pero generalmente para tubos de duraluminio, con acoples corrientes cada 6 o 9 metros, suvalor se puede calcular entre 0,37 y 0,40. Es una

prá ctica habi tual tomar pa ra cá lculos es te últim o,ligeramente p or exceso, con el fin de tener un ciertomargen de seguridad.

En la aspersión la velocidad del agua varía a lolargo del ala, ya que cada asp ersor va dejando salir sucorrespondiente caudal de riego a distancias constantes a lo largo de la tubería. Es lo que se llama distri buc ión disc re ta .

El cálculo se efectúa usando como velocidacagua la inicial en cabeza del ala y multiplicandvalor obtenido en la fórmula por un coefic.ireductor F, en función del número de aspersores ítemes. Ver tabla 6-2.

El valor de F se puede calcular, de forma sinficada, por la expresión;

m + 1 2 N + 6N 2

siendo m el exp one nte de la velocidad en la fórnde pérdidas de carga utilizada (1,9 para Scobey, pa ra tuberías hidráu lic am en te lisas , etc.) y l'núm ero de aspersores.

Al valor de esa pérdida de carga debe sumarel desnivel topográfico con su signo, y el totalobtenido debe ser menor que el 20% de la preinominal de trabajo del aspersor.

Norm almen te las alas de rieg o miden su diámen pulgadas, debido a la influencia de los EstaUnidos, que fue el país donde más se desarrollóciaJmente este sistema. Las tuberías móvilesempleadas son las de 2, 2,5 y 3 pulgadas.

En caso de instalaciones lijas, en donde las tirías suelen ser de poíietileno o PVC, para el cákde las pérdidas de carga se utiliza la fórmulaBlasius, considerándolas com o h idráulicamente liSi se dese a utilizar otra fórm ula, la aspereza de dictuberías tiene un valor K = 0,025 mm.

6.6.4. Cálculo de tubería abastecedoras

La red principal de una instalación de riegoconstituida por el conjun to de tuberías abastecedcde las alas de riego. Sobre ellas no van instaladosaspersores y las únicas salidas que suelen tenerlos hidrantes o tomas.

A partir de una cierta superficie para regar dictuberías suelen ser fijas y enterradas, con el fin deentorpecer las labores agrícolas yTal mismo tiemamp liar su duración al estar protegidas tanto de los 1


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Tabla 6-2. Valores del .coeficiente de reducción F,

Núm ero de salidas Hazen-Wifliams Sco&ey

teres atmosféricos como de los h ü m a é * En instala-

■3° nes "J 35- ías alas regadoras también van enterradas.

La profundidad a que van colocadas debe s er sufij o s » pa ra qu e no sean afec tada s por las labores dea ltiv o haciendo especial mención de las presionespodueid as por el paso de apero s, maq uinar ia y, sobreido, camiones.

En caso de que se prevean grandes cargas, cadaK mas habituales en una agricultura mo derna lasbenas deben protegerse eficazmente contra lasxuras asi provocadas. El sistema más empleado es

reforzar « m hormigón los lugares donde se produci-

ra el paso por encima de la tubería.

En otros puntas de la red. donde puedan producirse sobrepresiones y grandes empujes sobre elementos de la tuberia. especialmente puntos singulares, sera necesario calcular los correspondientes elementos de protección (ventosas, válvulas, anclajes dehortm gon, etc.}, para ev itar el deterioro y las posiblesroturas de la misma,

t a*Ttd deberá poder vaciarse (ver apartado 6.7).

ara este fin se instalan las correspondientes llaves.

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generalmente en los puntos más bajos. Para evitarencharcam ientos se tiene que prever un adecuado sistema de drenaje, siendo el más empleado la excavación de unos pocetes, rellenos con g rava o mo rro, quefacilitan la infiltración profunda del agua contenidaen la red.

En estas tuberías sin salidas de aspersores, latolerancia de pérdidas de carga es solamente cuestión económ ica, teniendo únicamente en cuenta quela velocidad de circulación del agua no debe serinferior a 0,30 m/s, para evitar sedimentaciones, nisuperior a 2 m/s. para obtener una correcta distribución de la misma. Por lo general velocidades inferiores a 1 m/s no se suelen utilizar, pues encarecerían la instalación.

La determinación de los diámetros de las tuberías

se puede hacer m ediante com paración entre la repercusión anual del coste inicial de las mismas y de laenergía consumida en vencer las pérdidas de carga,en los posibles casos q ue puedan presentarse.

Al aumentar dichos diámetros crece la inversióninicial pero disminuyen las pérdidas de carga, esdecir el gasto de energía. En este cálculo, un factorque hay que tener muy en cuenta es el número dehoras anuales de riego, pues repercute en la energíatota! consumida. Prácticamente en casi toda Españalas campañas de riego son m uy largas y el porcentajede la energía en el total de los gastos de riego esmayor que en otros países, io que se debe tener encuenta cuando se utilizan d atos extranjeros.

Existen numerosas fórmulas para calcular las pérdidas de carga, siendo ia más conocida la de DarcyWeisbach:

h f = f • L/D ■U-/2g, siendo

- h f : pérdida de carga en metros.

- f : coeficiente.

- L : longitud de la tubería en metros.

- D : diámetro de la tubería en metros.

- U : velocidad del agua en metros.

- g : aceleración de la gravedad. 9,81 m/s2

Todos los fabricantes de tuberías facilitan las pérdidas de carga que en ellas se producen, calculadassegún diferentes fórmulas, que son variantes de la yacitada de Darcy-Weisbach.

Cuando se utilizan tuberías plásticas, principalmente PE y PVC, se pueden considerar hidráulicamente lisas, y utilizar la fórmula de Blasius. Verejemplo de riego por goteo del apartado Cálculo deuna Instalación de Riego.

Los puntos singulares son aquéllos en que se pro duce una variac ión en el régim en de la co rriente .Existen en toda red de tuberías, siendo los másconocidos los codos, tes, estrechamientos, válvulas,etc. En todos ellos se produce una mayor pérdida decarga qué en e? correspondiente tramo de tuberíarecta.

Dicha pérdida se puede calcular en cada uno deellos, pero lo normal, salvo en redes muy complicadas, es estimar la producida en dichos puntos cómoun 5 o 10% de la calcu lada para toda la tubería, segúnla menor o ma yor complejidad del trazado.

Los caudales circulantes por dichas tuberías y, enconsecuencia, los diámetros de las mismas, irán disminuyendo a med ida que los aspersores o, en su caso,las alas vayan tomando el agua necesaria para elriego.

La solución con siste en dim ensionar la tubería portramos, según el caudal máximo que pueda circular

por ellos, que dep ende del nú mero de as persores quedeben abastecer.

Conociendo el caudal Q que debe transportarcada tubería se determ ina fácilmente el diámetro, yaque:

Q = U • w = U-7t D’2/4

La velocidad a dm isible de cálculo varía entre 1 y2 m/s, como ya h emo s indicado con anterioridad.

Una vez elegido un valor de cálculo para U, determinam os el correspondiente a D \ diámetro que nocoincidirá con ninguno com ercial existente en el mercado. El valor real D del diámetro de la tubería seráel más próxim o que se fabrique, por exceso si hemoselegido una velocidad alta y por defecto si es baja.


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En fíbroeemento las tuberías tienen los siguientesdiámetros co m erciales en mi límeteos, que rec orda d o s, son interiores: 80, 100, 125, 150. 17 5,2 00 ,25 0,aumentando hasta 500 de 50 en 50 milímetros.

En PVC los diámetros se expresan por su medidaexterior que es común, m ientras ia interior depende-fá de la presión de trabajo máxima, ya que al aumen tar ésta los tubos deben tener mayor grosor, para

po der so portar sin ro mperse ios co rre sp on dientesempujes.

En riego por aspersión ias presiones de trabajomás habituales en estas tuberías son ó y 10 atmósferas- A continuación damos un cuadro de los diáme-

Eros exteriores existentes en el mercado y de suscorrespondientes interiores, según la presión máximaque puede soportar la tubería.

Tabla 6-3. Diámetros interiores d e las tub er ías

de PVC seg ún l a p res ión d e tr aba jo .

D. ext. 6 atm. TOatm.

75 70,6 67,890 84,6 81,4

110 103,6 99,4125 117,6 113,0140 131,8 126,6160 150,6 144,6200 188,2 180,8250 235,4 226,2

Lo s diámetros más glandes no suelen emplearse por se r m ás caro s que los corr esp ondiente s de fíbro-cemento.

6.6.5. Cálculo de tuberías

auxiliares ____________________

En los sistemas lijos las conexiones entre tuberías abastecedoras y las alas de riego se efectúanmediante tes de los correspondientes diámetros, previamente calculados. En estas últimas se suelen utilizar collarines de tom a o tes con diámetro 3/4 o 1 pulgada, en cada posición de riego, en donde se instala


un tubo vertical, generalmente acabado en acoplerápido, para instalar el aspersor.

Las conexiones entre tuberías abastecedoras,

generalmen te enterradas, y las alas de riego móvilesse efectúan mediante tomas o bocas, ya descritas enel apa rtado 6 4-2.

Fuera de la época de riego, las tomas, bocas o losacoples para los aspersores son los únicos elementosque sobresalen del terreno, presentando un obstáculo

para las labo res y siendo fáci lm ente deterio rados, porlo que generalmente van protegidos y señalizados,

para evitar choq ue s contra ellos de las máq uinas uti lizadas en las labores agrícolas. Cuantos menos sobre

pasen el nive l del suelo, menor es la probabi lidad deque se produzcan dichos choques.

Además, las bocas suelen ser piezas caras, por loque para disminuir su número, se suelen utilizar tuberías auxiliares, que permiten regar varias posiciones,dependiendo de su longitud.

Estas tuberías suelen ser del mismo material ydiámetro de las alas y presentan el único inconveniente de aum entar la pérdida de carga del conjunto,

por lo que las m ás emplead as cubren 1 o 2 po sicion esa cada lado de la toma 0 boca de riego, dividiendoentre 3 o entre 5 su número. Se conectan medianteuna caperuza qiie permite la apertura y cierre de lasya mencionadas bocas.

El cálculo de las pérdidas de carga se efectúa dela misma manera que para las tuberías abastecedoras.Conviene recordar que para su cálculo, a diferenciade Jas alas de riego, no hay salidas intermedias y no se puede aplicar el coe ficiente F de reducción.

6.6.6. Cálculo del grupo

de bombeo____________________

La bomba viene definida por el caudal Q que debeele va ra una altura de elevación H, factores que determinan el punto de funcionamiento. Este punto debeencontrarse dentro de la zona de máximo rendim iento de la misma, con el fin de disminuir la energíanecesaria para su funcionamiento, que vendrá deter-

Por potencia de la bomba:





p , = ^ i 0b!e n P 2 , - 1 l5 L Üt| - 75 n

- P] : potencia de la bomba, expresada en C.V.

- P2 : potencia de la bomba, expresada en watios.

- pe : peso esp ecífico de] agua, ex presad o enkgf/m-l

- y : peso específico dei agua, expresado en Newton/m^-

- Q : caudal que hay q ue suministrar, expresado enm3/s.

- H : altura de elevación, expresada en metros.

- 1] : rendimiento d e la bomba.

El caudal Q será el total del riego y vendrá determinado por el número de aspersores regando simultáneamente. Con el fin de que el grupo de bombeofuncione siempre en las mejores condiciones y que elrendimiento del mismo no disminuya, es conveniente regar siempre eon ei mismo, o por lo menos parecido, número de aspersores. Si aumentamos losaspersores, disminuirá la altura de elevación y si los

disminuimos au men tará dicha altura y, en ge neral, elrendimiento del grupo disminuirá en ambos casos,con la consiguiente repercusión económica.

En los sistemas fijos, salvo casos excepcion ales, nose suele variar el número de aspersores en funcionamiento, pero en los móviles, sobre todo al reg ar parcelas irregulares, se debe tener en cuenta la recomendación anterior, para obtener una b uena calidad del riego.

La altura de elevación del agua comprende lossiguientes sumandos:

* Presión de trabajo del aspersor.

* A ltura del porta-aspersor.

* Pérdidas de carga producidas en las diferentestuberías por donde circula el agua (abastecedoras, alas, etc,).

* Desnivel existente entre la lámina de agua y la po sición que se debe rega r.

La determinación de esta altura de elevacióntener en cuenta todos los factores que en ella irvienen. Un correcto cálculo de la misma es impcindible para lograr un perfecto funcionam iento cinstalación.

En ciertos casos, para estar seguros de obttuna presión suficiente en los aspersores, se tieneaum entar el valor de dicho dato. Con ello únicante se obtiene un mayor gasto de energía, totalm*innecesario, y que sólo sirve para aumen tar el cdel riego.

Una vez determinado s estos valores Q y H, se ela be .vba teniendo en cuenta que según las curcaracterísticas que de be fac ilitar el fabrican te, el reímiemo de ía misma sea lo más elevado posible, pdism inuir la energía necesaria p ara su fúncionamiei

Para ese mismo fin conviene que los grupos bombe o estén co rrectam en te instalados pa ra que tila potencia consumida sea activa, evitando la reava, para ío que se suelen instalar los correspondiercondensadores. Las tarifas m ás empleadas tienen

bonificac ión pro gre siva a med ida que dism inuyeenergía reactiva, que alcanza un 4% cuando éstanula. Al utilizar aguas subterráneas, especialmentesondeos profundos, se pueden lograr de esta manimportantes ahorros.

6.6.7. Tipos de bombas

Las bombas más comúnmente utilizadas parariego por aspersión son las centrífugas h orizontalque son las más simples, baratas y de más fámantenimiento.

Su limitación de uso está provocada por la altineta de aspiración (n.p.s.h.), que en este tipo de boi

bas pued e alca nza r un máxim o de un os 7 metrosque representa la máxima diferencia de cotas q

puede ex is ti r ent re el nive l lib re de l agua y el ej e de bomba . Si el ag ua es tá a mayor profundidad, es necsario utilizar bombas verticales sumergidas. Cada vson más utilizadas, pues los regadíos usan ca da vezma yor proporción agua obtenida en sondeos.

Existen 2 tipos según la posición del motor qilas acciona:

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No su mergibles , co n m oto r en la su per ficie delterreno, lo que obliga a la existencia de un ejedesde el motor hasta Ja bomba, cuya longitudlimita la profundidad de la instalación. No seutilizan en nuevas instalaciones.

* Sumergibles, que com o su nombre indica tienen un m otor eléctrico sumergido. Toda la instalación se encuentra dentro del pozo o sondeoy únicamente sobresale el cable eléctrico quesuministra corriente a la instalación. Los avances conseguidos en los motores eléctricos,reduciendo sus dimensiones y aumentando sus

pres taciones , hac en pre ferible la ut iliza ción de bo mbas ver tica les su mergidas , nece sarias en elcaso de sondeos profundos.

La potencia total que se debe instalar está eaicu- pa ra el per iodo de máx im as nece sidad es , en elnormalmente se riega toda la superficie. Sinrgo, si la alternativa incluye diferentes cultivos,

muy frecuente que a lo largo de todo el ciclo agrí-no se riegue toda la parcela o bien que las can-3S de ag ua qu e se van a ap ortar varíen, según laitología y cultivo existente. En este caso, la uti-

:ión de toda la potencia de bombeo calculada nonecesaria.

Por esta razón y salvo en caso de pequeñas insta-

iones con poca poten cia, se suele divid ir la poten-que se va a instalar en dos o más bombas, que

ionen separadamente cuando disminuyan lassidades del riego y conjuntamente cuando éstas

lo requieran. Deben ir instaladas en paralelo, conmisma altura de elevación (la altura an terionnen-

caleulada) y diferentes caudales, cuya suma debeel caudal total necesario para el riego.

El cálculo de dichos caudales deberá tener en~*enta principalmente la alternativa ée cultivo y las

superficies que se van a regar en cudi época, de talfa m a que se pueda regar en ciertas épocas de menorconsumo sin utilizar todas las bombas.

I Esta solució n tiene la ventaja, adem ás de la yaindicada de ah orrar energía y agua de riego, de poderregar si alguna bomba se estropea. En caso de existiruna sola no sería posible, con los consiguientes per

juic ios para el cu lt ivo, sob re todo si el fa llo se pr oduce en la época de máxima utilización. Aunque endicha circunstancia el riego, efectuado con un caudalmferior al necesario en dicha época, necesite un


mayor horario o aporte menor cantidad de agua alcultivo de la prevista, siempre co ntribuirá a defenderla cosecha con riegos de socorro hasta efectuar lareparación.

Las grandes instalaciones suelen no sólo fraccio

nar la potencia de bombeo, sino disponer de un grupomotobomba suplementario de socorro, que sólo seutiliza cuando alguno de los usados para el riegosufre una avería.

A m odo de recordatorio, a continuación queremosrepetir las principales ideas para proyectar correctamente una instalación de riego por aspersión:

1. Dividir eí caudal de riego lodo lo posible, conel fin de dism inuir el diám etro de las tuberías y

consecuen temente su costo.

2. El dimensionamiento de las tuberías abastecedoras debe, sobre todo en zonas con muchashoras de riego anuales, evitar grandes necesidades energéticas por pérdidas de carga, querepercutirían en grandes costes de utilización.

3. Las alas de riego deben situarse lo más niveladas posible, para lograr una m ayo r longitud delas mismas con la misma variación de presiones. Cuando sean móviles, su diámetro debeser único para facilitar su transporte y montajeen las nuevas posiciones, pudiendo intercam bia r la si tuación re la tiva de los dife rentes tramos de tubería.

4. En este último caso, la mano de obra necesaria pa ra el riego debe esta r bien ca lculada , co n elfin de poder cumplir el calendario de riegos. Aeste respecto conviene tener en cuenta que elrendimiento del trabajo del personal eventual

pued e ser m enor que el del lijo.

5. El trazado, para áreas de forma irregular, debehacerse de manera que exista el m ayor númerode alas de igual longitud.

6. Es conveniente mantener constante el númerode aspersores regando simultáneamente, paraque la bomba pueda funcionar siempre en lasmism as condiciones, sin variaciones de caudal.

7. La altura de elevación del agua debe calcularse,con exactitud. Eí curarse en salud, con cálculos


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y coeficientes por exceso, trae como consecuencia un aum ento de la potencia calculada yun mayor coste para el regante, desa forr an doenergía sin ningún beneficio.

6.7. Manejo de una instalación de riego por aspersión

Un buen manejo debe incluir labores de conservación y protección tic la instalación. Como normageneral se puede d ecir que conv iene vaciar la red enépocas sin riego, por un dob le motivo. En primerlugar, para evitar [.a congelación del agua en zonas de

tuertes heladas, que pueda provocar roturas. Ensegundo lugar, para evitar la sedimentación o incrus-tación de sustancias transportadas o disucltas, cuandoel agua no circula.

Además, cua ndo ex isten abundantes sustancias ensuspensión, puede ser conveniente una limpieza delas tuberías. Para ello, una vez abiertas las llaves dedesagüe, se hará circular el agua a la máx ima presión

para que ar rast re los sedimentos.

Por la misma razón es conveniente recoger el

material móvil durante el invierno, evitando su desgaste cuando no se utiliza. El almacenamiento debehacerse de una manera ordenada, principalmente encaso de tuberías móviles, para evitar su deterioro orotura.

En el manejo de! riego por aspersión se puedendistinguir dos aspectos diferentes, que no tienen queser excluyentes. Por un ¡ado, se debe buscar la disminución de los costes de energía eléctrica, que es lanormalmente utilizada, finalidad idéntica para todos

los riegos a presión. Por otro lado, una buena eficien-cía de aplicación.

Para disminuir los costes de en ergía suele ser interesante el estudio de la tarifa eléctrica que se va a elegir, según potencia instalada y horas de uso, buscando abaratar la factura que se va a pagar. Con el actualsistema discriminatorio se puede decir, con carácter

basta nte genera] sobre todo en gra ndes explo taciones ,que se tiende a utilizar al máximo las horas nocturnasmás baratas y evitar tas horas punta (4 horas, en gene ral por las mañanas), de coste m uy elevado. Los hora

rios nocturnos presentan el inconven iente del mayorcoste de la mano de obra, por lo que se suelen utilizaren sistemas fijos o mecanizados.

El viento suele ser el principal condicionante para

este riego. En zonas ventosas se suele recom endar, Iademás de las m odificaciones de m arco de aspersión jya citadas, disminuir la pluviometría y aumentar el jtiempo de aplicación. Com o los vientos no son constantes en intensidad y dirección, la mayor duracióndel riego permite mejorar su uniformidad, pues s<

pue den co mpen sar parcia lm en te las dis tors iones p ro -,ducidas por dicho viento. Al mismo tiempo, al disminuir la ca .tidad infiltrada, la redistribución alcanza Imay e importancia, contribuye ndo a m ejora r la tmi- iformidad de distribución.

En equipos autopropulsados o móviles la dismi-1nución de la pluviometría se consigue modificando i su velocidad de desplazamiento (ver ap arta do s. 8). El |único con dicionante que puede existir es regar toda la I

parce la en el tiem po máximo prev isto de separació n!entre dos riegos. Sin emb argo, en s istema s fijos dicho Lcambio implica, en genera], mod ificaciones en la p re -lsión, que se debe disminuir, y caudal utilizados. En]consecuencia el rendimiento del grupo motobomba]vana, así como la duración de los horarios de riegaPor estas razones no se suelen efectuar cambios,!

debiéndose tener prevista ía acción del viento al dise-1ñar la instalación.

En caso de grandes vientos, no habituales, que icausan una pésim a distribución del agua y grandes I

pérdidas por transporte de las go tas, es recom endable !110 regar hasta que éstos disminuyan (figura 6-ÍO).

En general las diferentes dosis o aportaciones delriego a lo largo del ciclo de cultivo se logran modifi-Jcando el tiempo de riego. Este cambio se puede efec-1tuar fácilmente en instalaciones fijas, donde no se]

mo difica ei núme ro de alas, aum entando únicamente Jel horario de riego. Por el contrario, en equipos » » í- |les obliga a aumentar el material necesario en parce-1la o bien la mano de obra. En ambos casos se aum en -ltan los costes de inversión o de explotación.

Sobre estas variaciones en el manejo es posibleutilizar diagramas de operación o programas de ordenador, que permiten simular las operaciones de rieaoy p rever los resultados que se pu eden o btener al cam

biar las variables de op erac ión, buscan do un óptimo

rendimiento. Pero debe quedar claro que estos resui-


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Figura, ó - 10 . Riegoporaspersiónconexcesivoviento. Sólose humedecemedio círculo.

sados teóricos simulados tienen que s er comprobadosen la realidad, pues eJ funcionamiento de la instalación puede ser algo diferente deJ previsto teórico.

Existen numerosos modelos y como ejemplo indicamos un diagrama propuesto por Juana, L, et al11991). En él se estiman los valores del coeficiente dedéficit, Cd, del rend imien to de aplicac ión y de laíracción adecuadam ente regada f, partiendo de valores

previstos del coeficiente de un ifo rm idad CU y de larelación H/H r que represen ta la aportación de agua.

Para aspersión el programa más utilizado es elCatchcan. que permite estimar la uniformidad de d istribución de agua, según diferentes marcos, presionesde trabajo y vientos prev istos. También calcula la dis

tribución real del agua según datosj>btenidos en evaluaciones sobre el terreno.

6.8. Pivote

El pivote consiste en un ala de riego que gir a aire-dedor de uno de sus extremos, anclado en el suelo ypor el que se su ministra el agua.

Dicha ala está constituida por sucesivos tramos detuberías con elementos regadores, apoyados en torres

metálicas móviles, que son los elementos de sustentación y transporte. Su separación, a lo largo del ala,varía generalme nte entre 30 y 70 m , aunque los tramosmás empleados tienen 38 o 50 m de largo, en función

de la pendiente del terreno, recomendándose los máslargos, ya que d ichas torres son e lementos caros.

Van montadas sobre ruedas para facilitar su desplazamiento. Actua lm ente se han im pu esto las de neumáticos, especialmente diseñados para el riego, conhuellas muy profundas que se adaptan fácilmente aterrenos pesados, disminuyendo las posibilidades dedeslizamiento o atascamiento sobre el suelo mojado.

La longitud de estos aparatos suele variar entre100 y 800 metros, aunq ue en nuestro pa ís los más uti

lizados tienen aproximadamente 400 m. El pivotecentra! es la parte más cara y, al aumentar la superficie regada proporcionalmente al cuadrado de la longitud. la repercusión por hectárea de la inversión necesaria es m enor cuanto m ás largo es dicho aparato.

En general todos los equipos, para aumentar lalongitud de riego, suelen llevar instalada en la últimatorre una tubería en voladizo de longitud variable,generalmen te entre 9 y 18 metros, con sus correspondientes regadores. Si éstos son aspersores, en el

extremo lleva uno de máximo radio mojado para la

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Figura 6-11 . Diagrama para estimarel riego a presión.


0 , 8 0

0 . 9 0

1 . 0 0

1 . 1 0

1 . 2 0

1 . 3

0

1 , 4 0

1 . 5 0

1 . 6 0

1 . 7 0

1 . 8 0

1 . 9 0

2 . 0 0

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sonde trabajo, con objeto de aum entar al máximo mecan ismos necesarios para un p erfecto funciona-tongitud regada, mien to del equipo, que suelen ser tres: alineación,

parada y pro te cc ió n eléctrica .

.8.1. Movimiento

El m ovim iento, inicia Imeiiíe de c arácte r h idráuli-es en la actualidad casi exclusivamente de aecio-iento eléctrico, po r las imp ortaníes ventajas queinte:

1. Los pivotes se pueden desplazar sin necesidadde regar, lo que en ciertos casos puede tenergran importancia, representando al mismotiempo un ahorro de agua.

2. La velocidad de desplazamiento puede variarsefácilmente, lo que p ermite ajustar la pluviom etría según e! tipo de terreno. Se puede incluso,con grandes velocidades de giro, reponer diariamente el agua co nsumida por el cultivo.

3. La topografía de la parcela no influye en elmovimiento como en el accionamiento hidráulico, lo que en terrenos queb rados puede teneruna importancia decisiva en la eficiencia delriego.

En este tipo de pivotes cada torre se desplaza'pendientemente, ya que lleva instalado un motor

ico de una potencia aproximada d e 1 o 1,5 CV■ q mode lo), con sus correspondientes reductores,el movimiento de tas ruedas es muy lento. Sí no

dispone de suministro eléctrico* la energía seene sin ningún problema mediante un pequeñoerador, pues la potencia necesaria no es grande.

El movim iento se puede conside rarj:omo de velocidad angular uniforme, por lo que las sucesivas

torres tienen una velocidad lineal djfc/ente, que sedetermina para la última, que es la que regula elpegante. El des plaza miento se real iza por movim ientos sucesivos de cada tramo, girando el equipo sensiblem ente en línea recta, mediante un mecanism oconstituido, en general, por rótulas articuladas, quepermiten ligeras desa lin ea cione s entre tra mos co nse cutivos.

En cada torre hay instalada una caja de controlrara regular el desplazamiento automático de lamisma, en la que se encuentran agrupados todos los

a)

b)

Figura6-12. a) Esquemade funcionamiento de

un pivote, b) Torredepivotecon motor eléctricoy reductora.

La alineación se produce a través de un interruptor de parada/marcha, llamado de alineación, que enfunción de la posición del tramo siguiente, mueve o

para la torre . Para el lo el sis tem a d e al ineación dispo-ne generalmente de brazo de mando, v arilla y leva dealineación.

Si el mov imiento se interrumpe por cualquierca iaN J allo del interruptor de alineación, obstáculos

Fuente desuministre)


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imprevistos, atascamientos, etc.), en cada caja existeun microinterruptor de seguridad que al ákanzar ladesalineación entre dos tramos un valor previamentecalculado, para automáticamente el equipo, incluidala bomba, interrumpiendo el riego.

6.8.2. Distribución del agua

La distribución del agua se efectuó inicialmentemediante grandes aspersores. Actualmente, debido alaumento del precio de la energía se están utilizandoaspersores de baja o media presión y boquillas osprays, debido a su m enor presión de trabajo (0,7 a 1kgf/cm2). El uso de uno u otro tipo de regador pre

senta las siguientes diferencias:

• La pluviom etría instantánea es ma yor en el casode boq uillas, debido al m enor radio mojado, Enterrenos pesados puede haber problemas deescorrentia y de rodadura, que pueden dificultarel movim iento. Por ello, en ciertos casos, se utilizan boquillas que sólo mojan medio círculo(180°), después de haber pasado las ruedas.

• La boquilla pulveriza más el agua , po r lo que se

pro ducen mayores pé rd idas por evap oración ,especialmente en climas muy áridos o convientos frecuentes. Para evitar este inconveniente, las boquillas pueden colgar al extremode u n prolongador, a poca distancia del suelo.

La boquilla no tiene partes móviles y, en consecuencia, su duración es mayor que la delaspersor.

La distribución de aspersores y boquillas a lolargo del ala no es uniforme ya que al aumentar lavelocidad lineal conforme nos alejamos del puntocentral, la pluviometría deb e ser mayor, pues disminuye el tiempo durante el cual se está aplicando elagua. Es necesario disminuir la distancia entre losemisores o bien instalar aspersores o boquillas conm ayor caudal y pluviometría a me dida que nos alejamos de la cabeza del sistema.

Com o consecu encia de todo esto, la pluviometríainstantánea en el extremo del círculo regado puedellegar a ser muy elevada, especialmente en caso de

pivotes de gran long itu d. Es te parám etro de be sertenido muy en cuenta, pues limita la longitud deiequipo que se va a instalar, especialmente en el casode teiTenos pesad os . Suelen ex is ti r p ro blem as de deslizamiento y atascamien to d e las ra ed as cuan do elterreno se encharca, aunque sea momentáneamente.,

al ser mayor la pluviometría que la conductividadhidráulica del suelo.

Figura 6-13. Detalle de boquillay profongadoren unpivote.

Estos problemas aumentan en el caso de existí pendientes, ya qu e se produce n i'enó menos de escorrentía que pueden producir arrastres de la capa ars

ble y en charcam ientos en zonas de m en or co ta, eausando com o mínimo, menores producciones. En estocasos conviene que el agua escurra hacia la zona n<_-1regada, donde se infiltra más fácilmente, condicioJnando el sentido de giro del aparato.

Actualmente la disposición y características__ los regadores se su ele calcular por ordenador, consiguiéndose una uniformidad de distribución de agu.


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IVelevada, del arden del 95%, lo que repercute en2 buena eficiencia del riego.


En sistemas donde se pueden prever variaciones importantes de presión o caudal de riego.

Independientemente de estas casos, la utilizaciónde dichos reguladores asegura una más perfecta dis-

inbucion del agua y ciertos modelos los emplean parareducir presión en los aspersores más cercanos a latom a de agua, donde las pérdidas de carga y [os posi bles de sn iveles so n más peque ño s.

«luda! de riego va a depender de la longitudde] equipo y es conducido po r tuberías de acero galvanizado en la mayoría dé los casos. Dicho materialune la gran resistencia a ¡a rotura del acera y las ventajas del galvanizado frente a ¡a corrosión.

Las tuberías más comúnmente utilizadas son las

de 4 a 8 pulgadas de diámetro, aumentando, como eslógico, con la longitud del pivote. Los espesores son,en general, de 3 a 4 milímetros. La veloc idad del aguaen cabeza de la instalación puede alcanzar los 5 m/sEstas tuberías de gran longitud, igual a la distanciaentre las torres en que se apoyan, están sustentadas

po r un siste ma de so po rte de difere nte diseñ o segúnlos modelos, generalmente de tipo triangular o decelosía.

Pivotes de boquillas con presión de trabajo delorden de 1 kgf/cm-. En este caso, aun con

pe qu eñas pe ndientes, se su eíen alca nzar d esn iveles mayores que la máxima diferencia de presión admitida, me nor de 2 m.c.a.

• En terrenos muy escarpados, con desnivelesmuy a preciables, con e l fin d e p ode r instalarequipos de m ayor longitud y más rentables.

La presión necesaria en cabeza de la instalación

es la de los aparatos regadores, más las pérdidas decarga que se producen en todas las tuberías. Dichas pe rd idas au men tan con la long itu d del equipo deriego y como ya se ha dicho no es recomen dable quesobrepasen el 20 % de la presión de trabajo, salvo enel caso de u sar reguladores.

6.8.3. Manejo del riego

El riego con pivote tiene unas características pro

pias , que le distin guen de otros si stem as de riego ,incluso de los riegos por aspersión Iradicionaíes.

En primer lugar, como todos los sistemas fijos, oen su caso d esp lazab as a lo largo de una vía de suministro de agua, permiten riegos de alta frecuencia sin,

prác tica men te , aum en ta r los gas tos, co ns iguiend ouna pequeña tensión de agua en el suelo, en beneficiode una mayor producción. Al mismo tiempo, no estásometido a horarios de riego rigidos, ya que, salvo encaso de una automatización completa, sólo se requie-

ü utrol humano para la puesta en marcha y la para-

figura. 6-14. Rodadura deun pivote con posibleatasco.

Como en los riegos por aspersión tradicionales lamáxima diferencia de presión entre ¡os regadoresextremos no debe sobrepasar el 20 % d e la presión detrabajo, lo que puede condicionar el diseño y la longitud del equipo, especialmente en el caso de pequeñas presiones. Por esta razón, para asegurar uncorrecto funcionamiento de los equipos se suelen uti

lizar reguladores de presión, que se deben instalar enlos siguientes casos:





da, cotí la posibilidad de uso por ia noche sin ningún pr ob lema de man o de ob ra.

El riego nocturno, especialmente en zonas áridaso en época s de fuertes temp eraturas, perm ite un

mayor aprovechamiento del agua, disminuyendo las

perdidas por eva po ración, esp ec ia lm en te en el dirá™agUa; Al m ismo tiempo la factura eléctrica dismi

nuye, al utilizar na h orario de riego en donde el precio de la energía es menor, según las nuevas tarifasque b onifican el emp leo de dicha energía en horas demenor consumo. Esta razón que penóle abaratar einegó, hace que la mayoría de los horarios sean nocturnos. Salvo raras excepciones el horario de negó nosuele sobrepasar las 20 horas diarias, evitando ¡ashoras punta de tariia eléctrica.

En segundo lugar, se puede modificar la pluviometría deseada con sólo variar la velocidad del eq ui

po, lo que permite fáci lm ente modificar las ca ntidades de agua aportadas en función del terreno, el c t*tivo o la evap otransp i ración .

Con este sistema se pueden efectuar con com odidad y pocos gastos., riegos para facilitar ciertas labores como las conocidas de alzar, sembrar, etc., man-teniendo el tempero del suelo.

No ap to para regar cu ltivos aitos, especialmente árboles,

6.8.4. Variantes del pivotp

Las superficies mojadas son circulares, lo que puede presentar dificul tades al dejar par tes sin reg aren zonas donde el terreno sea factor limitante y/o elcultivo tenga gran rendimiento económico.

En estos casos se puede instalar un brazo retráctil, unido a la torre final, que se extiende y se repliega al pa s a d o r cada esquina, permitiendo el riego de

parc ela s cu adradas . Su m ovim iento se pued e con-

, por va no s medios, siendo los más m ode rno,electrónicos.

Esta variante presenta el grave inconvenientesu elevado precio y de su complejidad técnica, p o r»que suele ser poco utilizada. Si se desean regar lasesquinas no mojadas, generalmente se instalanellas sistemas fijos de cobertura total, completandoriego de las parcelas cuadradas.

También se suelen aprovec har las horas de menor

velocidad de viento, con el fin de aumentar la eficiencia del riego, de especial interés cuando el aguaes lactor limitante y de elevado precio. Si esas condiciones se producen durante la noche, como es el casoen muchas regiones, se pueden reunir todas las ventajas que hemos venido citando, lo que no serta facti

ble en ca so de ne ces itar m ayor m ano de obra.

El pivote también presenta ciertas limitaciones deutilización, entre las que se pueden citar como másimportantes:

Elevado precio, especialmente para pequeñassuperficies.

Uso difícil o complicado en terrenos pesados,

obligando a pequeñas pluviometrías para evitar problemas de at as camientos, so bre todo si ex ísten p endientes.

• Dificultades de manejo en parcelas muy irregulares o que presenten obstáculos como pueden sercaminos, rendidos eléctricos, edificaciones etc

Existen modelos que permiten cambiar la orientecion de las ruedas, diseñados para poder ser trasladdos a diferentes p aréelas, ¡irados generalme nte po r a

tractor. Para ello hay que separar el aparato de ■anclaje central y disponer de otros en las diferents po sicione s de negó. Suelen se r poco ut ilizado s. pu¡aumentan la mano de obra necesaria y se pierdeventaja de una alta frecuencia de riegos.

Eos llamad os sistemas lineales son aparatos de 1mism as características, con la única diferencia de qcel abastecimiento de agu a no es fijo, sino que se efetua en sucesivos puntos, regularmente espaciados,el recorrido regado o a lo largo de un canal o reeuede abastecimiento. La toma de agua se hace media

te acoples m óviles y m angueras flexibles,

Su mov imiento es longitudinal en vez dé circulacon la misma velocidad de avance en iodos sus nutos, sin presentar ninguna limitación por una exceva pluviometría instantánea. Tiene ia ventaja <¡

poder re gar m ayor superficie, pu es su re com d puede ser muy gran de, ha ciéndo lo de form a re™guiar, stn deja r Konas sin hum edecer.

El movimiento rectilíneo se consigue por ma

de unos cables tendidos a lo largo del recorrido, q u * I

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Figura ó-15. Sistema lineal conmanguerade toma deagua.

rven de guía al aparato, provisto de unos palpado-s. En ciertos casos se utiliza un sistema de ondarta, mediante emisores que dirigen el desplazaiento. Este sistema, mucho más sofisticado, no esuy corriente.

Su principal inconveniente suele ser el suministro

agua durante todo su desplazamiento, que puedee se nta r pro blemas y re su ltar costo so.

.8.5. Cálculos hidráulicos el pivote

Supongam os un pivo te de longitud L (m) v radiojado R (m), que riega un cultivo del qiJe se cono

n las necesidades de agua N. R>L si la ú 1 ima torreva, como es habitual, un voladizo.

La superficie mojada será A = jtR 2 y si se deseatribuir una lámina H en un tiempo de aplicació n dego de tap el caudal en cabeza de la instalación seendrá me diante la ya conocida ecuación

Q ‘ tar = H.A. (1)

La lámina H a aportar, como ya se ha dicho, secula según las necesidades N del cultivo entre dos

riegos sucesivos mediante la relación H = N/R*. sien-do Ra el rendimiento o eficiencia de aplicación delequipo.

Como dato orientativo, para un pivote bien diseñado. dicho valo r puede oscilar entre 0,85 y 0,80.

Para obtener el valor exacto se puede efec tuar unaevaluación (ve r capitulo 1 1 ).

E l caudal descargado por unidad de longitud(metro) del pivote, q, aumenta a me dida que nos ale

ja m os del centro. A una distan cia r de dicho centro,dicho caudal será q(r) y el área mojada, a, será unacorona circular de I m de ancho y 2nr de longitud.

a = 2 frr(m). I(m)

Se cum ple que q(r). tar - a-H qu e junto a la ecuación ( I ) nos permite escribir

Q/q ~ A/a ~ k R -/ 2 kt = R 2/2r de donde se deduceq(r) = 2rQ/R 2=cte.r

En el extremo del pivote, r —R, el caudal descargado por un metro de lateral será q(R) = 2Q/R.

Sí a la distancia r del centro del pivote los emisores están separados una distancia e, el caudal de cadaemisor^Ui :

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Capítulo 6

Figura 6-16. Enrolladorregando.

q(r).e = 2rQ e/R 2

El caudal total necesario a una distancia r del centro del pivote, Q(r), se calcula integrando el caudalq(r), ya calculado, entre r y R

Q{r) = J q(r) dr = / (2Q/R2) r.dr =Q/Rü (R 2 —j2)

de donde:

Q(r)= Qf l-Jr/R ffl

Finalmente interesa conocer la pluviometríamáxima, Pm, que se produce en el extremo del pivote. Su valor viene limitado ya que no debe producirencharcamiento prolongado ni escorrentía del aguade riego.

Su valor va a depe nder del caudal Q en cabeza, deía longitud del pivote y del radio mojado por losaspersores situados en el extremo del equipo (ra).

Según Tarjuelo (1995), suponiendo elíptico elmodelo de aplicación del agua de dicho pivote elvalor de Pm se puede expresar como

PlW /M 14.400 - Q{1 / s)Pm(mm / h) ------------------ — -----------

7t •R(m) - ra (m)

6.9. Enrolladores

6.9.1. Descripción

Los enrolladores, nomb re con el que son popular- I

mente conoc idos, son má quinas de riego consistentesen una parte móvil, generalmente un aspersor de grantamaño montado sobre ruedas, que recibe el agua através de una tubería flexible y una parte fija com pu es ta por un tambor giratorio y el m ec an ismo impulsor de dicho tambor.

Dicha manguera, generalmente de polietileno. de \ longitud variable, arrastra el equipo de riego al irse }enrollando en el tambor. El m ovimiento se produ ce porla propia presión del agua, que acciona un pistón,

usado para aparatos pequeños, o una turbina para losde mayo r tamañ o, que mediante una cadena o un piñóndentado accionan el tambor. Generalm ente todos estosequipos están preparados para acoplar fácilmente ungrupo de bombeo, por si fuese necesario aumentar la

pres ión de l agua.

Am bos accionamientos disponen de un sistema deregulación que perm ite mo dificar el giro del tambor,con el fin de mantener constante la velocidad dearrastre de la tubería, a medida que ésta se va enro- jliando, para lograr una adecuada uniformidad de dis- I

Riego por aspersión

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bueión del agua. Disponen también de un reguladorecán ico o un laeómetro, para poder variar ía velocid de recogida, permitiendo mo dificar la pluviome

a del riego, en función de las características delrreno y. del cultivo.

Por su pequeño coste y gran movilidad son fácilnte transportables en un remolque o arrastradosorun tractor, estos equipos se utilizaron inieialmen-

para dar riegos de socorro en diferentes parcelas. buscaba aportar, de forma barata, un complemenhídrico para asegurar o m ejorar la producción, since sitar una gran eficiencia de riego.

Por esta misma razón, buscando cubrir una mayorpe rficie, su presión de trabajo era alta y et tamaño degota grande, lo que no perjudicaba a las praderas ytivos forrajeros donde se empleaba más, pero que

dia p rodu ci r daño s a o tro s cul tiv os y c om pac tar cier terrenos. En con secuencia este sistema no se reco

ndab a para cultivos delicados, especialmente en losriod os iniciales d e crecim iento.

El viento es un gran inconveniente, sobre todogando con un aspersor de gran tamaño, pues dismiye drásticamente la uniformidad de distribución agua. Como cada postura de riego generalmente

ra muchas horas, regándose franjas adyacentes ens sucesivos, si las condiciones eólicas son muy

erentes, la eficiencia del riego puede no ser demado buena.

Sobre estos puntos, que inieiahnente reducían elmpo de aplicación de estos aparatos, se han consedo mejoras importantes, tanto en ta fabricación deequipos (adecuación de diámetros de boquillas y

presiones de trabajo, men or ángulo de desc arga delp sra» , íwi t a «wtaB co mon el manejo del riego (solape adecuado de franjas,locidades de desplazamiento adecujdas para

umentar la eficiencia del riego). En la actualidadiste una variada gama de modelos adaptados a lasferentes necesidades q ue se pueden presentar, segúntintos cultivos, parcelas y condiciones de riego.

La eficiencia de riego, por lo general, alcanzanores valores que en otros sistemas de aspersión,r lo que no suelen ser empleados en cultivos delidos o d e aílo rendimiento.

Buscando aumentar dicha eficiencia, en ciertosos se ha reemplazado el aspersor por una pequeña

ala de riego, que evita los inconvenientes de un soloaspersor de gran tamaño. Este sistema no suele sermuy utilizado, pues necesita mayor inversión y másmano de obra para su traslado, lo que le hace perder

pa rte de las ven ta jas inicia les de diseño .

6.9.2. Manejo del riego

La distancia regada en cada postura depende de lalongitud L de la manguera, que varia desd e 100 o 150m en los aparatos pequeños hasta 300 o 350 m en losgrandes. La mayor longitud aumenta las pérdidas decarga producidas en dicha tubería, por lo que es necesario un ma yor diámetro, que suele variar entre 50 y1 Í 0 mm, con el fin de disminuir dichas pérdidas.

Tiene Ja ventaja de abara tar la inversión ne cesaria porhectárea regada, pero el inconveniente de incrementar la presión de trabajo y, por ende, los costes defriego y dificultar el arrastre del equipo regador.

Com o en el caso del pivote, el riego nocturno enhoras de tarifa eléctrica reducida permite disminuir elcoste energético, siendo por esta razón muy utilizado.

La anchura efectiva de riego es variable según elaspersor o aspersores empleados, desde un 70 a un90% de la mojada, pues para una correcta uniformidad

de riego es necesario un recubrimiento parcial de losextremos de ías franjas regadas. Éstas, en general, pueden variar entre un mínimo de unos 40 m y un máximode unos ¡00 m, según el tipo de regadores empleados.

Para evitar problemas de traslación del carro, elaspersor no sue le regar un círculo com pleto, sino unsector variable entre 200 y 240° hacia atrás, de tal

mane ra qu e e’l ca rro vaya ava nzand o siem pre sobre

terreno seco. De esta forma la pluviometría puede sermás elevada, ampliando la superficie que se puede

regar con ca da aparato.

El riego se inicia con la tubería totalmente extendida y el aspersor o ala regadora va recorriendo ladistancia que le separa del tambor, mientras se produce el enrollamiento. Una vez acabado éste, un interruptor autom ático detiene el riego, la parte central segira 180° y la parte móvil, lirada gene ralme nte por untractor, se desplaza en sentido opuesto hasta extendertoda la tubería, momento en que se reanuda el riego,cubriendo en total una distancia 2L. En los extremosse produce, al com enzar y finalizar cada postura, una

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menor aplicación de agua, que afecta a superficies peq ueña s. Pa ra mejo ra r el re par to se pu ed an in sta la runos temporizadores que retrasen el comienzo delmov imiento al em pezar a regar y retrasen la parada alacabar el riego.

Una vez acabada esta segunda postura se puederepetir el ciclo (caso de riegos de alta frecuencia con

peq ue ño s ap ortes de ag ua y gran velocida d de des pla zamiento), au nque esta op ción no su ele se r ha bitual, o bien trasladar el equipo a otras posicionessucesivas, para regar franjas paralelas a las ya mojadas o bien otras parcelas.

Se puede calcular, como media, que el tiemponecesario para cam biar de postura a estos aparatos esde l hora. Como no se suele regar, al igual que el

pivote , en los per io dos de máxim a ta rifa eléc trica, elequipo puede regar durante 20 horas, aprovechando pa ra efectua r el ca mbio el horario an tes citado .

Todos estos equipos disponen de un interruptorautomático d e parada que detiene el riego en caso demal funcionamiento (avería en el tambor, mal enrollamiento de la tubería, etc.). Asimismo, todos los


aparatos suelen llevar un dispositivo que permiteaccionar el tam bor sin que sea necesario regar, generalmente una toma de fuerza que se puede acoplarfácilmente a un tractor.

Com o resumen final de todo lo dicho, para lograruna buena uniformidad de riego se deben tener encuenta las siguientes consideraciones:

Para regar con viento conv iene efectuar el desplazamiento perpendicu 1 armen te a la dirección dom inante de dicho viento.

I a presión de trabajo debe aum entar a medida quelo hace el-caudal de riego utilizado, con el fin de queel tamaño de la gota no varíe demasiado. Se recomiendan presiones entre 300 a 400 KPa para cauda

les de 10 a 25 mVh y entre 400 a 550 K Pa para caudales de 30 a 50 m^/h.

El chorro del aspersor debe tener un ángulo ap roximado de 2 2° sobre la horizontal.

El sector regado, tal como se indica en 3a figura6-17, debe cubrir un ángulo aproximado de 220°. i

Figuraó -17. Esquemadel riegoconun enrollador.


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Riegolocalizado

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Capítulo 7 Riego localizado

7.1. Características = = = = = = = =

Es el más moderno de los métodos y su desarrollo se debe principalmente a los avances tecnológicosdes arrollados en Jas últimas déc adas, sobre todo en el

tema de los plásticos.

El riego localizado es un método que agrupatodos los sistemas c aracterizados po r una red de distribución de agua fija y en carga, que perm ite pequeños aportes hídricos continuos o frecuentes en lugares determinados e n relación c on el cultivo, de formaque la infiltración de dicha agua sólo se produzcasobre una fracción reducida de la superficie del suelo.

AI no dep ender de las condiciones edá ficas ni de

las climáticas, ya que el agua va siempre entubadahasta su aplicación al terreno, permite una buena eficiencia de riego en casos de difícil utilización de losotros dos métodos. Es muy usado en condicionesespeciales de mala calidad de suelos y/o aguas y condiciones climáticas adversas, sobre todo en terrenosmuy ligeros, aguas salinas y condiciones xéricas.

Suele ser un sistema fijo, que cubre todo el terreno, por lo que la mano de ob ra necesaria es mín im a y permite ia alta frecuencia de riegos sin aum entar los gastos,manteniendo un alto contenido de agua en la zona de

raíces, con las consiguientes ventajas para la producción de los cultivos, punto que trataremos con detalle.

Generalmente se considera este tipo de riegocomo una técnica nueva , comp letamente desarrolladadurante los últimos 25 o 30 años. A este respecto hayque ma tizar que situar directamente cerca de las raíces el agua de riego que necesitan las plantas no esuna invención reciente: desde el siglo XIX se practicaba el riego subterráneo. Pero, aunque sus ventajasse habían con siderado indiscutibles. la tecnología de

la época no había logrado una p uesta en práctica eficaz y rentable. En los últimos año s las nuevas tecnologías, que han hecho posible el uso de tuberías de

pequeñ o diám etro y de em isores a precios ba ratos,han permitido dicho logro.

tan gota a gota sobre el terreno, llamados gotros. Su pequeño caudal y la poca superficmojada por cada uno de ellos hace quenúmero sea muy elevado, especialmente íhorticultura y que necesite mayor cantidad ttuberías, en las que van insertados los goteroEs el sistema más difundido y al que dedicanmos mayor atención.

B. Tuberías o cintas. Suministran el agua a lo la:go de toda su longitud, a través de orificio;Pueden ser de 2 tipos:

- Perfora das, con orificios a distancias con. tantes.

* Porosas, que rezum an agua de forma eonti

nua.

Su fabricación es m ás sim ple que los goterossu principal inconveniente es la falta de uniformidad en la aplicación del agua, con peoeficiencia dei riego. En contrapartida, su baji

precio pe rm ite qu e las instalac ione s sean má baratas qu e las de go teo. En gene ral se puedidecir que son mucho menos empleadas.

C. Microaspersión. Este sistema utiliza mi croas pe rsores o difuso res par a d istr ib uir el ag ua , coiradio mojado pequeño, menor de 6 metrosAunque una pequeña parte del recorrido deagua se hace por el aire no suelen existir pro'

blem as de ev aporación. La su pe rfic ie mo jadíes mayor que en el caso de goteros, por lo qu<se usa, sobre todo, para el riego de árboles, erdonde un microaspersor puede sustituirvarios goteros, Puede crear, además, un ciertcmicroclima que en ciertas especies es másfavorable para la producción.


Existen dentro del riego localizado varios siste- El riego localizado y en espec ial el goteo, estámas, siendo los principales riego po r goteo, riego por perfec tam ente adaptado a los cultivos en lineas tipi-tuberias o cintas perforada s y micro aspersión . eos de la horticultura, tend iendo los ram ales’ a lo

largo de las hileras de plantas. Esta disposición faci-A. Riego por goteo. El agu a se distribuye puntual- lita otras labores de cultivo, ya que se puede n utilizar

mente a través de unos em isores que la deposi- con como didad las interlíneas, que a diferencia de


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otros tipos de riego no se humedecen, siendo posibleSimultanear las prácticas culturales c on el riego.

La instalación suele ser fija, po r lo que la mano de>ra, aun en las instalaciones más rudimentarias, es

mínima, lo que facilita la alta frecuencia de aplica-

eiones. Dicha alta frecuencia obliga a peque ños aporres hidricos, generalmente reponiendo el consumo delas plantas. El pequeño caudal unitario de los emíso-res perm ite un buen control en la aplicación del agua,aun en pequ eñas cantidad es, lo que permite obtene runa alia eficiencia en este tipo de riego.

No mojando toda la super ficie se puede lo gra r unmenor consumo de agua, debido a la m enor evaporación producida desde el suelo, dependiendo del áreamojada. Sin embargo Ja cantidad de agua evaporadano se reduce en la mism a cuantía que las superficies

evaporantes, puesto que éstas están alimentadas deforma prácticamente continua, siendo su evapóración perm ane nte.

Al disminuir la evaporación, el volumen de aguacorrespondiente se encuentra disponible y puede serutilizado por la planta, de tal forma que si el sueloesa poi a un poco me nos, la planta transpira un po comás. Como la fotosíntesis tiene una estrecha relacióncon la transpiración, el riego localizado, al aumentareóricamente la transpiración, puede provocar una

mayor producción de materia seca para una mismaantidad de agua.

Por otra parte hay abundantes experiencias queemuestran que existe una correlación más o menoscusada entre los niveles de producción de diferentesultivos y el nivel de humedad o cantidad de agua en suelo. Este método, que man tiene más agua en elaeio. favorece, en teoría, un aumento de producciónun ahorro de agua a igualdad de producción.

Precisamente la determinación del percentaje deuelo que se debe mojar, de la cantidad de agua quee debe aportar y de la consecuente frecuencia de rie-

i son las variables que requieren mayor estudio.stos aspectos serán estud iados con detenimien toosteriormente.

La disminución de la superficie mojada tieneomo inconveniente la aparición de estrés hídricoás rápidamente en caso de falta de suministro de

gua, especialmente en el caso de riegos de alta freuencia, Este pun to deb e ser tenido en cuen ta en el

diseño, para evitar interrupciones en el riego nodependientes de Ja instalación, como puede ser lafalta de fluido eléctrico.

Este mé todo es muy apropiado para terrenos ligeros, especialmente para los arenosos, que por su

peq ue ña ca pacida d de re tenc ión nec es itan ap or tes peq ue ños p ero frecue ntes , co n el fin de dism in uir las pér dida s por fil tración pro funda y poder obtener una bu en a ef ic iencia de aplicac ión.

Igualmente se obtienen mejores resultados en elriego con aguas de peor calidad, especialmente fassalinas. La alta frecuencia permite un mayor contenido de agua en el suelo, por lo que la tensión matricialno alcanza valores tan elevados como en otros sistemas de riego y, en consecuencia, permite un mayor

aprovechamiento por las plantas.

Este método facilita también el uso de la fertirri-gación. a plicación d e fertilizantes con eJ riego, con elconsiguiente ahorro de la mano de obra y energíanecesarias en esta operación, comparándola con elmétodo tradicional de abonado. También este temaserá tratado, en profundidad, en el capítulo 1 1 .

Asimismo permite una fácil automatización si sedesea regar durante largos horarios diarios e inclusolas 24 ho ras del día. sin increm entar los costes. Dicha

automatización también es aplicable a la distribuciónde otras sustancias con el agua de riego, permitiendofraccionar, cuanto sea conveniente, los aportes.

Finalmente se puede considerar como el métodoideal para regar con aguas recicladas, pues al nomojar la parte aérea de la planta, disminuyen los riesgos de contaminación de hojas y frutos. Para másinformación consultar el An ejo 1.

En contrapartida hay que decir que el riego loca

lizado presenta, en el caso más general, dos importantes inconvenientes:

a. El pequeño diámetro de salida del agua de losemisores facilita la obturación de los mismos,^ue puede producirse po r los siguientes motivos:

* Obturación física, causada por partículassólidas en suspensión en el agua.

Obturación química, producida por depósitode sales disueltas. Puede ser de varios tipos,

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aunq ue las dos m ás generales; *1 la calcárea, por depósitos de carbonatéis en aguascalizas y la ferruginosa por depósitos de hierro ferroso.

“ Ob turación biológica, producida por algas, bac terias e incluso insectos . Es típica de losriegos desde balsas descubiertas.

Para evitar dicho problema es necesario unfiltrado eficiente, dependiendo dei tipo deagua de riego y un manejo adecuado de lainstalación, con los correspondientes tratamientos para limpieza y buena co nservaciónde la misma.

b. Es te métod o requ iere unas may ores inver sio

nes, debido a un mayor coste de instalación yde m anejo, principalmen te energía, que el sistema de gravedad. Sin em bargo debemos hacerconstar que dicho coste depende del marco de

plantación, aum en tando con la densidad delcultivo, lo que también producirá, lógicamente, una mayor producción y unos mayoresingresos económicos.

A las consideraciones anteriores hay que añadirque el riego localizado puede au men tar ei peligro de

plagas o en ferm ed ad es, que pu ed en pro life ra r en laszonas húmedas, que con ca rácter permanente existen,si no se tratan adecuadamente.

Asimismo es necesario una mayor tecnología delos usuarios, si quieren obtene r el máximo provecho dela instalación, evitando problemas e inconvenientesque puede producir un mal manejo de la misma, que

pu ede en casos ex trem os hacerla incluso poco rentable.

7.3. Perspectivas del riego localizado

Debido a sus características específicas, estemétodo va ampliando sus campos de aplicación. Sinembargo quedan todavía variables de este métodoque no están suficientemente estudiadas y contrastadas para conocer, con toda exactitud, las modalidadesde aplicación más adecuadas y ventajosas. Se estánefectuando num erosas investigaciones al respecto en

todo el mundo, con el fin de optimizar su uso.

Pero al mismo tiempo presenta una serie de pr blemas pro pios, inherentes a nuestro s su elos , ag uícondiciones climáticas y cultivos, que son los qiverdaderamente debemos solventar. Es imprescinc

ble para ello la inve st igac ión ap lic ad a en dich os casi

concretos.

El riego con aguas salinas, aun en goteo y pmuy bien diseñado que esté, produce inevitablmente una salinización progresiva del terreno,lavado de las sales acumuladas es el sistema mempleado para disminuir dicha salinización, quetodas maneras es, actualmente, la asignatura pediente £n la ciencia del riego siendo a medio y larj

plazo im posible pre decir los posib le s re su ltadosdichos riegos y, en casos extrem os, la futura viabildad de los mismos.

La determinación exacta de las necesidadesagua de los cultivos con aplicaciones de alta frecueicia, con aportes hídricos casi continuos, es otro punno bien conocido y en el que se deben con centrar 1investigaciones, buscando la mayor productividídel agua. Es un tema de especial interés en las condciones actuales en que se encuentra gran parteEspaña.

En ciertos casos la ausencia de datos y de invest

gacio nes correspon dientes a nue stras necesid ades n<obliga a aceptar los que han sido determinadosotras condiciones. Es necesario para conseguir 1mejores resultados, que las experiencias extranjer;que nos pueden guiar hayan sido efectuadas en coidiciones similares. A pesar de ello, deben ineludiblimente co ntrastarse in situ, si se quiere verdaderame ite obtener el máximo provecho d e dichos estudios.

De todo lo que acabamos de exponer se puedeobtener una serie de consideraciones importantesobre el diseño e implantación de este tipo de riego

Por tratarse de un método muy específico scampo de acción es más reducido que los otros, m¿general. Ahora bien, cuando se cumplen todas hcondiciones requeridas, su eficacia y reníabilidasuelen ser excelentes. En situaciones de escasezagua, su uso puede p ermitir importantes ahorros, difciles de evaluar según condiciones de suelo, climacultivo. En dichas circunstancias muy habituales eEspaña, su empleo puede aportar soluciones bastanl

buen as a los pro blemas de se quía ex istentes en algi

ñas de nuestras zonas.

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La fácil automatización, posible en casi todos lossos. va aum entando a medida que la mano de obraal disminuy e o se encarece. Dicha automatizaciónmíe, además, evitar ei error humano, que auinen-

» a m edida que la tecnolo gía del usu ario disminuy e> -to perm ite obtener los mejores resultados.

No deb emos olv id ar qu e ei riega loc-aliíastó, con1 gran porv enir en España, exige para desarrollarJ° ’u potencial, conocimientos exactos en la cond ó n de la red de riego, en su instalación y tal vez

2 el punto más importante, en su manejo y manie-Tiento por parte del agricultor.

Con esto no queremos decir que sea una panacea_> que deb a reem plaza r sistem áticam en te a los otrosséiodos. no olvidemos que no se puede aplicar tren-

fcfemente a cultivos densos. Se trata de una técnicaBoy bien adaptada a casos precisos, especialmenteirto ya se ha dicho con aguas y suelos de maiá cali-

a d . de los que po r desgracia, existe un ampl io reper-rio en nuestro país.

7.4. Instalaciones de riego

ocalizado

Las instalaciones de riego localizado comprendenas siguientes partes, enumerando desde la loma degua hasta llegar a los regadores:

2. Tan qu e o equip o de inyección de fertilizantes

Como su nombre indica permite el suministrode elementos nutritivos directamente al aguade riego. Este punto se tratará con todo detalleen el capítulo de fertirrigación.

3. Sistema d e filtración

Es una pieza fundamental para evitar el atascamiento de los goteros que, como hemos dicho,es uno de los principales inconvenientes deeste método. Incluye todos los elementos necesarios para evitar la entrada de sustancias ensuspensión en las redes de riego.

Cuan do el agua no es mu y limpia y. sobre todo,

lleva o arrastra abundantes sustancias, antesdel cabezal de riego suele ser recomendableinstalar unos aparatos qué efectúen una primera limpieza, separando las partículas de mayortamañ o, que col matarían rá pidam ente ios filtros del cabezal.

Los más co nocidos y sencillos son los desarena-dores o depósitos de sedimentación que, al disminuir la velocidad del agua, provocan el depósito d e las sustancias en suspensión. También se

utilizan mucho los hidrociclones, recipientesque provocando un movimiento rotacional delagua, hacen que las partículas sólidas, más pesadas. vayan depositándose en su fondo, de dondese pueden extraer fácilmente.

7.4.1. Cabezal de control

Como su nombre indica es la parte que permitenseguir las condiciones calculadas para un riego

iciente, controlando el suministro de agua a la redriego. Por lo general va conectado a la loma deua. Suele comprender:

1. Equ ipo de bombeo

Imprescindible, salvo que el agua sea suministrada por una red a presión. Debe suministrarla adecuada presión de trabajo a la instalación,y debido al elevado número de horas de utilización anual debe cuidarse el diseño delmismo, con un elevado rendimiento.

Figura 7-1 . Batería de hidrociclones en cabeza

de una instalación de riego localizado.

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Los filtros más utilizados son los de r a p . y losde mallas, instalándose, por lo generad ambos

para ase gura r un co rrec to fil trado . En pr im erlugar se coloca el de arena que, debido a la tortuosidad del recorrido que deben recorrer las

par tícu las y a su m ay or vo lumen filtran te,

retienen más fácilmente las partículas orgánicas. Aunque no se puede hablar con absolutaseguridad, parece demostrado que las sustancias orgánicas, fácilmente deform ables, tienenuna cierta facilidad para atraves ar los filtros demallas, a! adaptar su forma a la estructura deéstas. Por esta razón se utilizan para retenerrestos inorgánicos, especialmente de sustancias fertilizantes, instalándose después del punto de inye cc ión de los aparatos de fertirri-

gación.

• Filtros de arena

El filtrado se produce a través de la absorción física a través de un cierto espesor dearena. El agua que se desea tratar debeentrar de forma lenta, recorriendo los intersticios existentes entre los granos de arena,cuya form a y textura facilita la adherencia yretención de las sustancias en suspensión,

quedando filtrada a la salida.

Una cuestión importante es la profundidaddel lecho filtrante. Parece evidente quecuanto mayo r sea el rec on ido del agua,tanto mejor va a ser la retención de las sustancias en suspensión. Sin embargo la experimentación ha mostrado que a partir de una

pro fu ndid ad dete rm in ada, gen era lm entealrededor de 70 o 75 era, el incremento desustancias retenidas se va haciendo prácticamente despreciable. Por el contrario se dificulta el contralavado, llegándose a formar,en este caso, vías preferenciales que disminuyen la eficiencia del filtrado. Por todoello, las alturas del ¡echo filtrante suelen

tener entre 50 y 70 cm.

La velocidad d e filtrado es un a característica que hay que tener en cuenta, ya que laeficacia aumenta al mismo tiempo que lasuperficie filtrante, a m edida que disminuyela velocidad. Las máximas velocidades nodeben sobrepasar tos 70 m3/h de agua porm2 de filtro. Sin embargo son m uy frecuen

tes mayores velocidades para, de esta manera, disminuir la superficie del filtro y la

inversión.

El funcionamiento del filtro produce el col-matado del m ismo, al ir llenando las partículas retenidas los poros de la arena. Este pro

ceso dificulta eí paso del ag ua y aum enta las pé rdidas de carga. Si la colmatac ión es elevada se pueden producir compactaciones y costras, que dificultan una eficaz filtración.

para so lucio nar es te pro blema se proce de allavado del filtro. Este proceso se realiza acontracorriente, es decir se invierte la dirección de circulación del agua, que recorriendo la sustancia filtrante en sentido contrarioy con la má xima presión posible, arrastra las

pa rt ículas re tenidas , limpiando de dich asuciedad los poros. Dicha agua de lavado se

suele verter al exterior.

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(7) Cuerpo en chapa de acero pintada con epoxi

( 2 ) Deflector de acero

( J ) Cartucho en acero inoxidabte

(4 ) Camisa de nylon

( 5 ) 8oCñ para llenado de arena

(tí) Boca para vaciado de arena

(7) Purgador 1/8"

Figura 7-2. Esquema de filtro de arena.


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La frecuencia de lavado depend e de las condiciones del agua de riego, que a menor lim

pieza pro voca m ayo res co lm ataeióne s. Enconsecuen cia se suele lavar cuando la pérdida dé carga produc ida en el filtro alcance un

m.c.a. En ciertos casos, con ag uas mu y lim pias se suelen limpia r los filtros ca da per io do de tiempo determinado.

Teniendo en cuenta que esta limpieza no es perfecta* se va prod uc iendo pa ulatinam enteel colmatado del m aterial, por lo que h ay quecambiarlo después de un cierto tiempo deservicio, variable según ía calidad del agua.

4 Filtros de mallas

Están co nstituidos p or cilindros metálicos ymás modernamente de material plásticoanticorrosivo, que llevan en su interior unaserie de discos concéntricos de mallas, quedebe atrave sar el agua, depositando en elloslas partículas en suspensión.

Cuanto más densas sean las mallas menorserá el lamaño de las partículas que pueden

pasar , pero con uu m ay or co ste de fabr icación. Estas mallas utilizan como unidad demedida el mesh, que es la densidad de mallas

Figura 7-3. Esquema de cabezal.

por pu lgad a cuadrada. Como reg la gene ral se pu ede dec ir qu e deben ut iliza rse m aJías cuyotamaño sea la décima parte del tamaño delorificio del gotero.

CewiS) 3 b f t t o ¿fe mena e'i necesa rio W a -

do se hace po r contralavado, aunqu e en ciertos casos.* en general filtros pequeños, se

pued e hacer man ualmen te , ab rien do la carcasa del filtro y con una m anguera, limpiarlos discos.

4. Regulador de presión

Pieza imprescindible para evitar variaciones de pres ión en los ram ales de rie go , deb idas a las

diferentes cond iciones de funcionamiento (fer-tirrigación, limpieza del filtro, etc.) y obteneruna buena eficiencia de riego. Cuando la instalación es grande se pueden o sé deben, segúndiseño, colocar también en cabeza de los diferentes sectores de riego.

5, Válvulas de d istribución y de corte

Su número y situación en la red de riego deben perm iti r un co rrec to mane jo de la instalac ión,

independizando sectores. Se evita de estamanera, en caso de mal funcionamiento o deroturas, pérdidas innecesarias, así como se per-

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mite el correcto funcionamiento de lás-Uhas osectores no afectados en Los que no se interrumpe el riego. El importe de estos elementosno suele ser elevado y cumplen una misión fundamental en el manejo adecuado de la instalación. Debe existir al menos una por cada unidad de riego.

6. Disposi t ivos de regulación, programación yautomatización

N o so n im presc indib les y puede n reem plazarse por man o de ob ra , so bre todo en peq ueñas parcelas. Son generalmente utilizados a medidaque la superficie regada aumenta.

7.4.2. Red de distribución

Comprende las tuberías principales y secundarias,que conducen el agua desde el cabezal a la red deriego, así como los elementos de control necesarios(válvulas, moduladores, etc.}. Dichas tuberías suelenser de material plástico, bien rígido, generalmentePVC, bien flexible, PE de baja densidad. En instalaciones pequeñas van tendidas sobre el terreno, mientras que en las grandes pueden ir enterradas, lo quefacilita su conservación.

7.4.3. Red de riego_________

Comprende las tuberías terciarias o portarramales. los ramales o alas de riego y los emisores, queson los dispositivos que sum inistran el agua, coloca dos en los ramales.

Las tuberías terciarias derivan de las anteriores yse suelen tender perpendicularmente a las líneas decultivo. Suelen ser de PVC o de polietileno y alimen tan los ramales o alas de riego, tendidos junto a laslíneas de cultivo, que son generalmente de PE de bajadensidad. Su sección depende de su longitud, quedetermina las pérdidas de carga. Los diámetros exteriores más empleados son los de 10 y ¡2 mm y deman era general se puede decir que las longitudes máshabituales varían entre 50 y 100 m, en instalaciones

al aire libre,

Figura 7-4. Esquemade instalación de riegoporgoteo.

Los emisores constituyen junto con los filtros la pa rte más im po rtan te de todo el rie go loca lizado. Suadecuada elección es imprescindible para un buenfuncionamiento del sistema.

Deben cu mp lir las condiciones siguientes:

• Apo rtar caudales pequeños, pero uniformes yconstantes. Normalmente se busca que lasinevitables variaciones de presión Ies afectenen la me nor medida posible.

• Tener la may or sección de paso posible paradisminuir al máximo los problemas de obturaciones.

• Ser baratos, robustos y durad eros, resistiendoataques químicos y físicos durante su m anejo,

• Su fabricación deb e ser esmerada, de tal formaque el coeficente de variación de fabricaciónsea pequeño, para obtener una buena eficiencia

de aplicación.


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Las dos primeras condiciones impuestas son bastante contradictorias y para intentar cumplirlas se hanestudiado una gran gam a de soluciones, con tipos demuy diferentes características.

Existen 3 clases de emisores:

* Goteros.

* Tuberías perforadas.

* Mícroaspersores.

Por ser el riego por goteo el más utilizado, vam os aestudiar las principales características de los primeros.

7.4.4. GoterosUn gotero es un aparato fijo en el ramal de riego,

cuya misión es dejar salir el agua do una manera controlada. gota a gota o m ediante un pequeño chorro.

El caudal depende de la presión de trabajo H. delcapón ente x que depen de del régimen de flujo dentrodel em isor y de un coe ficiente de d escarga característico K. que representa el caudal correspondiente auna presión de 1 m.c.a.

0 (caudal):■= K ■H x

Los caudales suministrados suelen variar entre 1y 12 litros por hora, para una presión de trabajo entre10 y 15 m,c.a,(l y 1,5 bar). En general los caudalesmás empleados son los de 2 y 4 litros por hora. Lassecciones de paso, menores de 2 mm. hacen necesaria una gran precisión en su fabricación, debiendoutiii zar material garantizado para yn correcto funcionamiento del riego. Conviene tener en cuenta que el

inevitable coeficiente de variación de fabricaciónmodificará, aunque sólo sea mínimamente el caudal

real de cada gotero.

7.4.4.1. Características de los

goteros ___________________________

Los goteros se pueden clasificar según variascaracterísticas. Las principales son;

1. Régimen de flujo.

a. El régimen de flujo dentro del gotero eslaminar, pero la entrada y salida provocanque el valor de x varíe entre 0,7 y 0,95.Suelen tener un largo y estrecho conducto,

muchas veces en forma helicoidal donde se pro voca la pérd id a de ca rga. E n este ca so seencuentran los microtubos.

b. El régim en de flujo es tran si to rio o pa rc ia lmente turbulento, con valores de x menoresa los anteriores, entre 0,55 y 0.65. Son losgoteros de laberinto, en donde un largo conducto tortuoso aumenta la turbulencia delflujo en el interior del gotero.

c. El régimen de tlujo es completamente tur bulento y el exponente de des carga sue le se r próxim o a 0.5. So n los llam ad os go teros deorificio y goteros vértex.

G o t e r o t ipo ori f ic io

Tipo laberinto 0,-5 < X < 1, x = 0,5

G o t e r o a u t o e o m p e n s a n i e x^ O.O

Onficio de salida

ISO ae aguaDisco eiast ic

o

Plano eiasl ico

Conducto en esp'f

Figura 7-5. Diferentestiposdegoteras.


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Capitulo 7 Riego localizado

va a l t e ? 6 * ‘T ™ a 8r™ ¡ "P o r ta n d o p uesva a determinar ¡a sensibilidad del gotero a las

ración. ¿>e cumple que;

dq/q = x dH/H

es decir que cuanto m enor sea x, meno res seránías yanac one s de caudal para una mi™ !« d e j ó l o que m~

na variación de caudal prevista que permitauna buena uniformidad, será posible aumentar

diferen cia de presiones en la instalación perñutiendo por lo general mayores pérdidas decarga o desniveles.

La curv a c aracterística del gotero, qUe genera]me nte se representa en coordenadas Q v H nosndica para diftrentes presjones

d d «0 e ro a ? d0’ lnd icándonos Ia O ib i l i d a ddel gotero a las vacaciones de presión. A medi-

p r e ^ n ff i,n Uye elVa,° r d e ^ ^ ^ pres ión repe rcute en meno r pro porción en la

mTs rémV3510' raZ™ P°' laqUeCadama s, se emplean goteros turbulentos.

3 (l/tl).

h(m)

Figura 7 - 6 . Esquemasdecutvascaracterísticasdegoteros.

se u t ^ í U m m “ ira a ™ i fo™ ,d a d d e rie gon i g,,ter0S a te , ?n

o s q ue se in ten ta o b t e n e T ^ ^ ^

^dependiente de la presió„, eon un va¡ür

Pepeno, proximo a 0. Para ello. en ge„eralF lu y e n una membrana fle.vible que s "

“ baj0 ,a Ptes,o n- disminuyend o la sección de

paso. Presentan ei inconveniente de su maV(Prec io y de Ja poca durabilidad de dicha men

brana, que su ele hac er nec esar io su ca mbio eo

tipos uenc'a q ue lo s S ° te ro s de otro

Son m uy utilizados en ramales d e grandes Ion

tente o T q" e laper did a dc Cí"-ga no es ¡i™

c á rc e l! ™ d esn iv eIe s ^ J a b í e s er

pe™,ilr adecuadas

2, Tipo de fijación a la tubería.

d t c S ° SmÍCr0tUbOS- eXÍSta™ ™ s ‘ ¡P -0

a. Sob re línea

U s emisores se fijan a la pared de la tubería mediante una perforación. Se puedencolocar directamente sobre la tubería o bienintroducir en dicha perforación una alarga-era a clJy ° ^ naf se conecta e! gotero.

b. En línea

Ei gotero se introdu ce en la tubería, uniendo

os segmentos de la misma, que se cortarued en venir ya embu tidos de fábrica a distancias prefijadas o instalarse sobre el terre

a st e sistema se suele emplear mucho en fruticultura para instalar mayor „úmero de

goteros, a medida que crece el árbol y lasnecesidades bidricas aumentan. Para ello elramal de negó, cuyo diámetro se ha previsto para poder transportar todo el caudal

necesario para el riego de árb oles adultos, secorte en los puntos adecuados, introducen-do el emisor.

c. Integrados

K 1 gotero queda introducido dentro de latubería durante el proceso de fabricaciónLa separación entre goteros es constantePresentan la ventaja de una may or robustezdel conjunto, ya que la tubería no presentacortes ni perforaciones y suelen tener

vida media mas larga.


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----------2— 4 -Q ------- o 1 año

Figura 7-7. Esquemade instalaciónsucesiva degoterosen plantación deárboles.

7.4.4.2. Criterios de elección

Ante el gran número de goteros existentes y susferentes características, surge la pregunta ¿cuál es elas adecuado en cada caso concreto? Evidentemente

es facíI y. desde luego, no pretendemos dar unaceta para la elección de cada goterojsino únicamenplantear [os aspectos más importantes que se deben

ner en cítenla,

Queremos recordar que ante todo, la economíane un papel preponderante, ya que fija el Umiteperior de la inversión, por encima del cual ésta nona rentable, a pesar de su m ayor perfección técnicae limite viene impuesto, en muchos casos, por latabilidad económica del cultivo que se va a regar.

La elección de un gotero debe tener en cuen ta losuientes aspectos;

' Los goteros .deben tener alta uniformidad dsFabricación.

Todos los goteros deben haberse probado paraconocer tes variacíotres en ei caudal qué aportan. Dichas variaciones son inevitables en todo

pr oce so indu strial . La tole ra ncia se es tablecemedíante una clasificación cualitativa del coeficiente de variación de fabricación, que es

práct icam en te inde pen diente de la p resión.

Las normas- ASAE especifican que p sra unainstalación correcta, los goteros deben tener miValor uc dicho .o el'c ten tc sup erior a 0.-X.\

A este respecto se debe tener en cuenta que lamimaturización del gotero disminuye dicha

uniformidad, los circuitos largos tienen másuniformidad que los coitos. L as piezas móviles prod uc en siem pre m enor uniform idad que lasfijas, lo que se debe tener en cuenta en el casode goteros auto compensan tes.

Se deben evstar los goteros susceptibles deobturación.

Aunque con los avances tecnológicos se hanefectuarlo grandes avances sobre este punto,con filtros muy perfeccionados co nviene recor

dar que. a igualdad de otros parámetros laobturación será m enor cuanto m ayor sea la sección de salida. El conocimiento de la calidad

a 8ua y de ■» partículas que transporta es pr im ordial para ev itar es ios pro blemas y dise ñar el tipo o tipos de filtro necesarios.

Si el terreno no es llano se deben elegir goteroscon exponente \ pequeño, que permita mayoresvariaciones de presión a lo largo de ¡n instalación. Los goteros autocom pensantes pueden ser

recomen dables en estos casos.

7.5. Diseño del riego

El correcto diseño del riego debe buscar una buena un ifo rm idad de distr ib ución de l agua , con unvalor elevado del coeficiente de uniformidad (CU)que. por lo general, debe sobrepasar el 90%. En este

método, donde se busca el máximo aprovechamientod e j^ ji a . además del CU de Christiansen. ya citado.


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suelen presen tar en las diferentes regiones. Sin embargo, se han obtenido algunas conclusiones prácticas:

* El volumen de suelo húmedo es proporcional alvolumen de agua aplicado e inversamente pro

porcion al al contenido de ag ua ex istente en elsuelo al empezar el riego.

• La superficie mojada está en función de lasucción capilar del suelo y del tiempo d e aplicación. La profundidad alcanzada es inversamente p ropo rcional a la anterior. Por lo generalse puede decir que la forma del bulbo es más

profu nda y es trec ha en su elos lig eros {m ayorinfluencia; de las fuerzas gravitatorias) y másancha y superficial en suelos pesados.

Hay que tener en cuenta que en general, peroespecialmente al existir horizontes diferenciadoscomo es el caso de los enarenados, el área mojada enla superficie del suelo puede no ser representativa dela existente en profundidad, lo que puede inducir aerrores sobre el volumen real del bulbo mojado.

Damos a continuación un esquema tipo de bulbomojado en dos clases de suelo (ligero y pesado),como orientación de la distribución de agua. Para unadeterminación exacta es recomendable realizar ensa

yos sobre el terreno.

Figura 7-8. Esquema de bulbos mojados.

se suelen utilizar otros c riterios para determina rlo. Enel Apéndice 1 se estudia con detalle este tema.

El diseño empieza por la elección del emisor ogotero, que se efectuará en función de las características del terreno y determinará las dimensiones del bu lbo mojado.

7.5.1. Distribución del agua en el suelo

La distribución de agua en el suelo se efectúa concarácter tridimensional, a diferencia de los otros

métodos de riego. Depende principalmente de lascaracterísticas hidrofísicas del suelo, pero tambiéninfluyen el caudal del gotero y el tiempo de aplicación del riego. Al aumentar este último aumenta elfrente mojado en superficie y en profundidad. Estas 3variables determinan las dimensiones del bulbo mojado o vo lumen de suelo hum edecido por cada gotero.

Se ha tratado, desde hace tiempo, de calcular laforma del bulbo en función de las propiedades hidrofísicas del suelo. No se han obtenido buenos resultados debido a la gran heterogeneidad de suelos que se


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7.5.2. Superficie y volumen de suelo mojado

En este riego no se humedece todo el terreno,

como ya se ha dicho. La superficie que se deb e mojar.dependiendo de! marco de plantación, es una variablesobre la que no se ha podido llegar a un consensoentre los estudiosos del tema.

Es evidente que es necesario mojar ia zona radicular, Pero las raíces son hidrófitas y tienden a concentrarse en las zonas húmedas, con m ayor densidadradicular, que pued e llegar a ser hasta 4 veces sup erior que en un suelo regado en toda su superficie.

Experimentos realizados para ver el cambio en íadistribución radical, muestran un gran crecimiento deraicea en las zonas mojadas, mientras que en laszonas secas las existentes entran en dormaneia. Esdecir, que las raíces se adaptan rápid ame nte a las nue vas condiciones. Como el riego resulta más barato amedida que se m oja men or superficie, disminuyendoel material necesario, parece lógico determinar lasuperficie mínima que se pu ede regar sin disminuir laprodu cción.

Este punto no es representativo en cultivos con

marco de plantación peq ueño, g eneralmente en horticultura, en donde prácticamente se moja casi toda lasuperficie, pero sí en marcos grandes, como los defruticultura.

Para ello se propuso inicialmente (Karmeli yKeller) determinar P, porcentaje de suelo mojado conespecto al área total de cultivo. Como dicho valoru ed e var iar co n el marco de plantación, poster io r

mente los mismos investigadores creyeron más racioal determinar un valor P' referido al área media

mojada por planta referida al área sombreada, de talorma que la relación P tiene ei valor:

P = P' (área somb reada/marco de plantación)

Experien cias real izadas en diversas circun stanciasan demostrado que dicho valor viene condicionadoo r el tip o de suelo y por la existencia de lluvias que

mojan toda la superficie. Se puede decir que en casoe pocas precipitaciones, como en la mayor parte despaña, es suficiente con mojar el tercio del suelo.ara esta determinación no se ha tenido en cuenta la

función de sustentación de ja parte aérea que efectúaan las raíces, por lo que en ciertos casos una pequeñasuperficie radical, en árboles de gran porte, puedecausar problemas de caída de los mismos.

Como ya se ha dicho, cuando no se moja todo elterreno se produce en general una m enor evaporacióny una m ayor transpiración del cultivo, regando con lamisma cantidad de agua. Como la reducción de eva

pora ción se pued e conside rar mayo r que el au mentode transpiración, disminuyen Jas necesidades de agua.

Existen diferentes fórmulas para determinar lasnecesidades en el riego por goteo, partiendo de datosde los otros riegos trad icionales o de ía determin aciónde la ETc del cultivo. El ma nejo del riego v, en espe cial. la frecuencia del mismo tiene gran importancia

y pued e m odificar dichas necesidades, por lo que hayque ser muy cuidadosos al respecto. Lo más conveniente es hac er ensayos o utilizar datos, ya con trastados, de explotaciones cercanas.

Se puede decir que cuando el cultivo cubre másde los 2/3 partes del suelo se utiliza la ETc. En cultivos de tipo arbóreo (frutales, olivos, etc.) se cuantifi-can. en general, las necesidades por árbol, variandosegún su estado de crecimiento y su desarrollo.

A titulo orientaíivo y recordando que los valoresobtenidos deben ser debidam ente contrastados, exponemos dos fórmulas, determinadas por investigadores de ren omb re, Keller (I) y Decrotx (2), para "obtener las necesidades reales en Función del porcentajede la fracción de área sombreada A.

fl ) Necesidad es = ETc (0,1 + A)

(2) Necesidades = ETc [ A +- 0,15 ( 1 - A) ]

Como parece evidente el valor de los paréntesis

no deb e sobrepasar la unidad.

7.5.3. Disposición de los goteros

Los goteros se dispondrán a lo largo de las hilerasde plantas, de tal forma que todas ellas reciban agua.La econom ía de la explotación tiende a disminu ir el

núme ro de ram ales necesarios. Las disposiciones más




Capítulo 7 R iego localizado

usuales, que varían según el marco de pi'4$J»ción ytipos de goteros, se representan en el esquema adjunto, podiendo existir otras no indicadas.

-Q' « ■ . O . , , O , , . D , A. S im ple l in ea P lan tas \ la te ra !

I i \£m is o re s■Qu— - n - - - n nL ínea la te ra l

O O O Q

------4 1 _____ -n- j t . c . C o l e r o s \ ^ ^ m u lt is a ii d a

\ Pun to s de em i sió n

^ -EmiS0f^

— ^ ___ Í O l_ D. D is po sic ió nen Z ig -Zag

Figura 7-9. Disposicionesde goterosmásusados.

El número de goteros dependerá de! marco de plan tación y de ¡a su perficie total que se des ee m ojar , pe ro no suelen instalarse más de 2 emisores por metrocuadrado. En cultivos de alta densidad, generalmentehortícolas, la distancia entre plantas puede ser diferente de la existente entre goteros, por lo que puedeser recomendable un solape de los bulbos, mojando

franjas longitudinales del suelo, para que todas las plan tas se en cuen tren en ¡as mismas condic iones dehumedad. En cultivos de baja densidad, árboles oarbustos, se instalan varios goteros por planta, que se

pue de n ir colo ca ndo a medida que cre ce és ta, disminuyendo de esta forma la inversión inicial.

En este caso se pued e también u tilizar microasper-sores, en general uno por árbol. Actualmente este sistema tiende a usarse en cultivos en los que el micro-clima creado por la evaporación en el pequeño chorrofavorece la producción. También los avances en su

fabricación ha disminuido mucho su coste, el preciode un microaspersor es menor que el de los goterosnecesarios en cada árbol. En ciertos casos, el ahorroasi obtenido puede hacer aconsejable su instalación.

7.5.4. Elementos de control

' !n adecuad o diseño debe disponer de los elementes de cofitrnl necesarios para asegurar la eficienciadel riego,

Independientemente del cabezal de control, ya

descrito y pieza fundamental de Ja instalación, esconven iente que en cabeza de cada unidad se instale,salvo en instalaciones m uy pequeñas, un regulador de

presión, para ase gura r una presión de trab ajo estable,,sin variaciones imprevistas. También se debe instalaral menos un m anómetro, para pod er conocer, en todomom ento, la presión de trabajo realmente existente ydeterminar, caso de que se produzcan, variaciones enlas condiciones del riego. Por esta razón, la instalación de un con tador que permita med ir el volumen deagua aplicado es una práctica recomendable, quefacilita el control del riego. El coste de inversión esmínimo y se compensa holgadamente con las venta

ja s que ap or ta , pu es pued e evitar grande s pérdidas:económicas por deficiencias en el riego.

7.6. Cálculos hidráulicos

lina vez elegido el gotero y conocido su número, así como la disposición y longitud de los ramales de riego y tuberías abastecedoras, se deben efec

tuar los cálculos necesarios para un funcionamientocorrecto de la instalación, con una buena uniformidad de distribución,

7.6.1. Cálculo de la unidad de riego______________

El primer paso es determinar la máxima diferen

cia de gasto aceptable entre los dos goteros con

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. c r y m m oi aportación QM y Qm en la subunidad.

' alores van • condicionar la uniformidad y efi--la del rif8t>. que aumentarán a medida que

aportaciones se vayan igualando.

Esta diferencia dependerá de la calidad que que-

dar a la instalación o de la resistencia del cul-ai estrés hídrico. Por lo general, los valores más'es son el 10 o 15% de diferencia de gasto entre

2 goteros citados.

En ciertos casos se utiliza e] concepto de coefj-de variación del gotero:

Ciertos autores, especialm ente Howell, proponen?todo de cálculo, pa ra el cual es necesa rio cono-cn os ram ales y g oteros la relación entre Q var y elo el coeficiente de uniformidad, CU. Una vez el

_ect ista de fina el R.f desea do, det erm in a el va lorQ Var correspon diente, y co mo con oce el gasto«erído del gotero elegido Qr, obtiene los gastosirnos y mínimos mediante las fórmulas:

n r —- QM Qm

l+Q va r /100 1~<Q var /100)2

El gasto del gotero, que depen de de la presión deo. como ya se lia dicho, viene determinado por

ecuación:

Q (caudal) = K - H*

que permitirá calcular Jas correspondientes presio-de trabajo máxima y mínima HM y Hm. La dife-’ia entre ambas determinará las máx imas pérdidas

carga de los ramales y tuberías terciarias o porta-- ales de la unidad de riego. En la+ariafión de

ion de trabajo entre 2 goteros taniHén influye,o ya hem os visto, el desn ivel existente entrePor esta razón, al igual que en aspersión, se

11 tender los ramales según las curvas de nivel,el fin de que dicha variación de presión sea debi-

prmcipalmen te a las pérd idas de ca iga. Cua nd oo no es posible, los ramales ascend entes suelen ser

•s cortos que los descendentes, para que la diferencia de presión de trabajo (suma de pérdida de carga ydesnivel con su signo) entre el primer y último goteo se mantenga con e¡ mismo valor, para lograr unau en a un iformidad de riego.

Ustas pérdidas de carga con dicionarán los diám etros de las tuberías correspondientes.

Hay que tener en cuenta que cuanto menor sea el«(ponente x mayor será la variación de presión para

una misma variación de caudal, y en consecuencia,mayores las pérdidas de carga que se puedan produciren la unidad. A igualdad de caudales los diámetros:

podrá n se r más peque ño s, con la. ventaja de dism inuirla inversión.

Las tuberías de polietileno se consideran comohidráulicamente lisas, siendo posible utilizar la fórmula de Blasius para el cálculo de las pérdidas decarga o cualquier otra con los coeficientes y valorescorrespondientes a dicho material.

La fórmula de Blasius es la siguiente:

h f = 0,465 -q '-75 D"4-75.L F

siendo;

- hf : pérdida de carga expresada en metros.

- L : longitud del ramal en metros.

- D : diámetro del ramal en milímetros.

“ Q caudal del ram al en litros po r hora.

- F : coeficiente de reducción por salidas.

Ahora bien, se debe tener en cuenta que la inserción de goteros pinchados y lá sección de paso de losgoteros en linea, incluidos los integrados, da lugar,debido a la disminución de sección de paso de latubería, a unas pérdidas de carga singulares en cada

punto de co locación de goteros . Estas pérd idas pueden determinarse en función del sum ando cinético, o

bien en func ión de la longitud eq uiv alen te (le) detubería que produce la misma pérdida de carga. Engeneral se suele u tilizar esta segun da determinación.

Los valores de le. dependiendo del tipo de goteroy de inserción, suelen variar entre 0,25 y 0,40 ni. Enciertos casos, los valores pueden ser mayores.

Su importancia en el cálculo de las pérdidas de

carga £ .pende del número de goteros por ramal. En




Capítulo 7 Riego locafizado

cultivos muy densos, como los hortícolas, muchasveces con distancias entre goteros e= 0# u v dic hos

puntos singulares pued en aum en tar más del 50 % las pérd idas de ca rga y, en ci er tos ca so s, casi doblar las.

Los fabricantes deben indicar el dato de pérdidas

de carga por inserción de sus d iferentes emisores.

La ecuación de Blasius, antes citada, considerando le se convierte en:

h r = 0 ,465 ■Q 1,75 ■D • L(1 + le / e) ■F

Cuando la topografía o forma de la parcela noobliga a longitudes prefijadas de ramales, puede serconveniente alcanzar las longitudes máximas., en fun

ción de la diferencia de presión admisible. Una de lasfórmulas más empleadas para determinar la longitudmáxima de los ramales, fundam entada en los trabajosde Howell, es la siguiente:

i .. . !.M¡

siendo:

- L : longitud del ramal en metros.

- D : diámetro interior del ramal en milímetros.

- e : separación entre goteros en metros.

- q : caudal nominal del gotero en litros por hora.

- Hfr : máxima diferencia de presión admisible,suma de la pérdida de carga y del posible desnivel, con su signo según sea favorable (+) o desfavorable (-).

Estas unidades de medida son las que habitualmente se em plean en este riego. Caso de utilizar otrasunidades, el coeficiente 1,91 obligatoriamente variaría.

7.6.1.1. Ejemplo práctico________

Para aclarar ideas y que este pun to se comprenda bien va mos a poner un ejem plo.

Se desea regar por goteo un invernadero completamente llano, de dimensiones útiles 50 x 50 m. Se

dispone de 2 goteros, ambos con el mismo caudalnominal 3 l/h a una presión de trabajo de 10 m.c.a..uno de régimen laminar, con gasto Qj = 0,38 H ü’9 yel otro turbulento Q2 = 0,91 H 0 52.

Calcular el diseño hidráulico de la unidad en el

caso de un cultivo ho rtícola con m arco de plantación0,5 x 1,2 m, suponiendo que el cabezal se encuentraen cabeza de la instalación.

Solución:

Los r males de riego tendrán una longitud de 25 ma anbos lados de la tubería terciaria o portarramalesde 50 m de largo, separados entre sí 1,2 m. En con secuencia el número total de ram ales será 2 (50/1,2) =82. Los goteros irán separados 0.5 m y cada ramal

constará por consiguiente de 50, siendo el caudalnominal en cabeza 150 l/h. El caudal total de la unidad será de 12.300 l/h.

Los caudales no minales dé ambo s goteros serán:

Qj = 0,38 • 10°>9 = 3,02 l/h

Q2 - 0,91 ■10o*52 = 3,01 l/h

Por desconocer la relación éntre Qvar con el ren

dimiento y la uniformidad vam os a considerar que lamáxima variación de caudal no supere el 10% y queel gotero de menor gasto aporte 3l/h. Con esta hipótesis el gotero de mayor gasto aportará 3,30 l/h.

Para dicho valor determinamos las presionescorrespondientes en amb os goteros:

3.3 - 0 ,38 H ,W H ím = 11,05 m.c.a.

3.3 - 0,91 H 2ü’S2 _ H2M =11,9 m.c.a.

lo que significa que si elegimos el primer gotero, lamáxima diferencia de presiones en la unidad deberá ser 1,05 m, m ientras que al e legir el segundo será :1,9 m.

Calculemos ah ora las pérdidas de carga producidasen los ramales, que pueden ser de 10 o 12 mm de diámetro exterior, con espesores de 0,9 y 1 mm respectivamente. U tilizaremos la fórmula de Blasius para pérdidas de carga:

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hf ~ 0,465 ■Q 1 75 • D"4-7-5• L ' F ( 1 )

donde:

- h f : pérdida de carga expresada en metros.

- L : longitud del ramal en metros = 25.

- D diámetro del ramal en milímetros.

- 0 3cau dal del ramal en litros por hora - 150.

- F : coeficiente de reducción por salidas - 0,35.

Con ramal de 12 mm (diámetro interior D - 1Ora ra) pérdida de carga prod ucida es de 0,47 m, mientras

en el caso de ramal de 10 mm (D = 8,2 mm) la per

es de 1,18 m,

En consecuenc ia no es posible utilizar con el gote-laminar el ramal de menor diámetro, y en conse-

—cia m ás barato.

Si utilizamos el segundo gotero, con ramales de 10mm. disponemo s de tina pérdida de carga en la tuberíaterciaria o portarramales de 1,9 - 1,18 m = 0.72 m.Calculamos m ediante ía fórmula (1 ) el diámetro necesario para que se cum plan las condiciones previstas:

0,72 = 0,46 5 (1 23 00 )1*7* *D*4-75 • 50 ■0 3 5 (2)

obteniéndose un valor del diámetro D de54,76,una. Si instalamos tubería de PVC. de 6 atm. de

presión de trabajo, el diámetro comercial no minalcorrespondiente seria 63 mm.

En caso de hab er utilizado el primer gotero laminar, utilizando ram ales de 12 mm. la pérdida de cargadispon ible sería de 1,05 - 0,47 m - 0,58 m.

Siguiendo el mismo procedimiento el diámetro para la tube ría terc iaria se ob tend ría mediante lamisma fórmula (2 ), cambiando únicamente el valorde 0,58 en lugar de 0,72. La solución sería D - 56,1mm, d ebiéndose utilizar la misma tube ría de 63 mm.

Como se ve en este ejemplo, el hecho de instalarel gotero turbulento en vez de laminar permitiríareducir los diámetros de los ramales de riego, con elconsiguiente ahorro de inversión, sin disminuir prácticamen te na da la cal ¡dad del riego,

En general, debido a la gran longitud de ramalesnecesarios, se tiende a disminuir al máximo su diámetro, aumentando si es necesario el de las tuberíasterciarias de m enor longitud, para disminuir la inversión. En este caso concreto, hay 50 m de tubería terciaria y 205 0 m de ram ales, lo que refleja claramenteel interés de fas consideraciones anteriores.

7.6.2. Cálculo de tuberías abastecedoras

Para el cálculo de las tuberías abastecedoras seutiliza el criterio de velocidad admisible, el mismoque se utiliza en aspersión. Las velocidades suelen

variar entre 1 y 2 m/s. según criterios de rentabilidad,en función del número de horas de funcionamiento.En general se utilizan tuberías plásticas, PVC o PE,

por So qu e se pued e em plear la fórm ula de Blasiu s pata determin ar las pé rd idas de ca rga produc idas. Engeneral todos los fabricantes, en sus catálogos, indican las pérdidas de carga de sus tuberías, así como lasfórmulas utilizadas para dicha determinación.

7.6.3. Cálculo del grupo de bombeo____________________

La potencia de bombeo se calcula al igual que e!riego por aspersión, ver apartado 7.6.2. por la fórmula:

p - P c Q H

75 Rb

en donde:

- pe : peso específico del ag u a expresado en kg f/m1.

- P : potencia de la bomba, expresada en C.V.

- Q : caudal qu e se va a suministrar, expresado ennP/s.

- H : altura de elevación, expresada en metros.

- : rendim iento de la bomba,


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Capitulo 7 Riego localizado

El caudal Q será el total de l riego y v endrá^deter-minado por el numero de goteros que estén redandode forma simultánea.

La altura de elevación del agua com prende la presión de trabajo del gotero, todas las pérdidas de cargaexistentes en ia instalación, sin olvidar el cabezal dene gó , y el desnivel existente. Dam os, a título orienta-tivo pues puede existir algún otro sumando, una listade los sumandos que determinan dicha altura:


• Presión de trabajo del gotero.

Perdidas de carga en las diferentes tuberías quellevan el agua hasta el gotero, red de «fetribu-ción y red de riego.

• Pérdid as de carga en piezas especiales.

Pérdidas de carga en cabezal: filtros, tanques oinyectores de fertilizantes, válvulas, reguladorde presión. Varían a lo largo del tiempo y unvalor de referencia pu ede ser de 8 a 10 m.

• Desnivel existente.

En el ejemplo.

Q - 12.300 i/h = 0,0.0341 m 3/s

H es la suma de:

- Presión de trabajo del gotero = 10 m.

- Pérdidas de carga en tuberías - 1,05 m. Hemostomado la máxima pérdida permisible. Por seruna instalación pequeña no hay tuberías abastecedoras.

- Instalamos 1 contado r volumétrico, en el que se

produ ce una p érdid a de 2 m.

- Pérdidas en cabezal - 10 m.

- Otras pérdidas = 1 m.

- Desnivel = 0m .

Total = 24,05 m. La altura de elevación de la bom ba se rá 25 m, deb iéndo se bu sc ar en el correspondiente catálogo el rendimiento de dicha bomba.

En lo referente al ahorro de ene rgía es válido todolo expuesto en el apartado 7.7. Únicamente hay quetener en cuenta que ios riegos de alta frecuencia nece

sitan riego diurno, como veremos más adelante.

Una vez determinadas las necesidades d e los cultivos el riego debe apo rtar la cantidad exa cta de aguaen las mejore s condiciones. Sobre este punto incide e!factor económico, que siempre hay que tener encuenta Po r un lado la mejora de la instalación obligaa m ayores céfstes de inversión. Por otro, el prec io delagua, especialmente elevado en muchas regiones, osu escasez, son los determinantes principales para

bu scar una máxim a ef ic iencia en su uso.

El m anejo del riego ha de tene r presente, como yase ha dicho, que a una buena uniformidad de aplicación y eficiencia de riego debe ir unido el aporte deuna lámina cuyo posible déficit sea compatible conun desarrollo adecuado del cultivo.

Un buen m anejo debe aseg urar que la cantidad deagua en el suelo no limite la transpiración de los cultivos. Por eílo ía frecuencia sueíe ser elevada, reponiendo el agua consumida, con el fin de que ésta seafácilmente absorbida por las plantas. Ello trae como

consecuencia ia posibilidad de una mayor producción, pues generalmente coinciden los máximos detemperatura y de luz, con mayor demanda evapo-transpirativa y mayor fotosíntesis. En general, los riegos más abundantes se efectúan en las horas centrales del día, que suelen coincidir con horas punta delas tarifas eléctricas d iscriminatorias, por lo que éstas

pu eden no se r rentables en ci er to s casos.

Ahora bien, también un exceso de agua en elsuelo que no p ermita una adecuada aireación es per

ju d ic ia l para la pla nta , por lo que no hay que co nfundir alta frecuencia con aportes hídricos excesivos, encharcando el terreno y produ ciendo pérdidasde agua y de cosecha. Un adecuado manejo debeevitarlo.

En baja frecuencia, caso de riegos tradicionales,la duración de la infiltración es m uy pe queña respecto a la extracción. AI aumentar dicha frecuencia laimportancia de la infiltración aumenta. En riegos dealta frecuencia y, además, con una gran densidad deraíces, se minimiza la importancia de la redistribu-


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Si el tiempo de aplicación es tal que se aporte en

V T Z mZ 7 ap0ttso,'ón Vm valor previstor. toda la unidad estará suficien teme nte regada sin

“ E ' — o de agua aportada por todo"fondaT J '•T S“ PO!' M lh ^ i ó n pro-fonda dete rminara el valo r de Ka. Si po r el con trariodicho tiempo de aplicación es menor, de tal formaque Se produzca un pequeño déficit en los goteros dem enor gasto, com patible con la resistencia ai estréshidneo del cultivo, una parte de la parcela no estara

suficientemente regada, habrá menores pérdidas por infiltración profunda y aum entará Ra, Ver figura 6 9

cton delI agua en el suelo, aumentando la de la infiltrad o» de! agua y su extracción po r los cultivos.

e n / a f s/ sPec ia f c , con un a s ofistic ad a

c a d a ^ r t o T ' fr ' CUencladerieí « “ « « te f ijar^ 0 mpD V k cím!idad V * & « a aporta r

sana ble según los condicionantes dei cultivo sé2 í )V8Hand? sl ,¡if PDde la presión detrabajo 110 suele cambiarse.

La variación dei contenido del agua en el suelo.on este sistema localizado hace recomen dable el usode ensiom etros pa ra un más tóoil control del riego Se

* ,n a ak l d° s * < * *• uno poco profundo ( 1 0 a

fi SU! y t l ° trB 3 UnOS 40 ° S0 cm de Pr°-. ndidad , situados ambo s a tina distan cia Variable del-otero, según tamaño del bulbo mojado. Estos apara-

Per™ 1™ cono cer la tensión matriciai y, por ende

fa cantida d de agua en el suelo, en dichos p untos

Por lo general la duración del primer riego seerm ita po r el tiempo necesario para que la tensión

d smm uya prácficameiué a cero, y ese tiempo “ elque generalmen te se repite en sucesivos riegos.

El estrés hídrico que puede sufrir un cultivo no pro voc a los mismos resu ltad os a lo largo de i cic lovegetativo, siendo generalmente más peijudicial a

par tir de la p r e f W i r in o de la flo ración, pudie nda pro duc ir en los p rim eros es tados veg etativos precoei-

d. En cons ecue ncia el ma nejo del riego, en ciertoscasos, puede aprovechar esa coyuntura con el frn de

t o S T f T Pr¡m0T’ dc v alor comercio! siem pre mas elevad o, sin dismin uir la producción.

El gasto jun to con el tiempo de riego determinan

0 VOlUmen de a8ua d= gocho tiempo suele hacerse variar a lo largo de la

cam pana, de tal forma que se aporten las cantidade snecesa rias, según las necesida des del cultivo Com od gasto de los goteros no es completamente unifor-

h i S CaUSai ya conocidas, habrá en lasubunidad diferentes aportes que expenmentalmeníees posible conocer.

Capitulo 7 Riego focalizado

Figura 7-10. Esquema de situación de tensiómetros.

Los tensiómetros indican el momento en que sedebe iniciar el riego al alcanzar [a tensión matriciai

P a rle n o prCeS'abiec,do- ^ desea sobrepasar.d l° ® ^c esa rlo conocer previamente el Máxi

mo estrés hídrico que pued e sop ortar cada planta sindisminuir ía producción.

La presión de trabajo es otra variable que puedemo dificar el funcion amien to del riego. Por lo general

no t* considera variable de manejo.emprc la misma. Pero es evidente que a cada valor

eita pres,on “ rresponde un gasto Q¡ de cada eote-

S n l T T 8B“ ¡> mcdi0 del sist™ a Dicha presión se puede regular por diferentes dispositivosgeneralmente colocados en cabeza de la subunidad'Para un mismo tiempo de aplicación de riego se

pu ede variar de este modo la aportación previstaaunque repetimos, no es lo usual.

Hay que tener en cuenta que en negó localizado,.

■ me nor superficie mojada y una concentración de





Por lo general la duración del primer riego sedetermina po r el tiempo necesario para que la tensióndisminuya prácticamente a cero, y ese tiempo es elque generalm ente se repite en sucesivos riegos.

El estrés hídrico que puede sufrir un cultivo no pro voca los mismos resu ltad os a lo largo del cic lovegetativo, siendo generalmente más perjudicial a

part ir de la pre fioración o de la floración , pudiendo pr oduci r en los prim eros estad os ve getat ivos preco cidad. En consecuencia el manejo del riego., en ciertoscasos, puede aprovechar esa coyuntura con el fin deobtener cultivos de primor, de valor comercial siem

pre más elevad o, sin di sm in uir la p roducc ión.

El gasto junto con el tiempo de riego determinanla aportación o volumen de agua de cada gotero.

Dicho tiempo suele hacerse variar a lo largo de lacampaña, de tal forma que se aporten las cantidadesnecesarias, según las necesidades del cultivo. Comoel gasto dé los goteros no es completamente uniforme, debido a las causas ya conocidas, habrá en lasubunidad diferentes aportes que experimentalmentees po sible conocer.

Si eí tiempo de aplicación es tal que se aporte enel gotero de menor aportación Vm el valor previstoVr. toda la unidad estará suficientemente regada, sinexistir déficit. Eíl exceso de agua aportada por todoslos demás goteros, que se pierde por infiltración profunda, determinará el valor de Rj,. Si por el contrariodicho tiempo de aplicación es menor, de tal formaque se produzca un pequeño déficit en los goteros demenor gasto, compatible con la resistencia al estréshídrico del cultivo, una parte de la parcela no estarásuficientemente regada, habrá menores pérdidas porinfiltración profunda y aumentará Ra. Ver figura 6.9.

La presión de trabajo es otra variable que puedemodificar el funcionamiento del riego. Por lo general

no se considera variable de manejo, utilizándosesiempre la misma. Pero es evidente que a cada valorde esta presión corresponde un gasto Q¡ de cada gotero. así como un gasto medio del sistema. Dicha presión se puede regular por diferentes dispositivos,generalmente colocados en cabeza de ía subunidad.Para un mismo tiempo de aplicación de riego se

pu ed e va riar de es te modo la aportac ión prevista ,aunque repetimo s, no es lo usual.

Hay que tener en cu enta que en riego localizado,

con meno r superficie mojada y una concentración de

dón det agua en el suelo, aumentando la de la inñl-rraetón del agua y su extracción por los cultivos,

Salvo en casos especiales, con una sofisticadalutomatización, la frecuencia de riegos Se suele fijarcada cierto tiempo y la cantidad que se va a aportar,

variable según los condicionantes del cultivo, seregula variando el tiempo de riego, pue s la presión detrabajo no suele cambiarse.

La variación del contenido del agua en el suelocon este sistema localizado hace recomendable el usode tensiómetros para un más fácil control del riego. Secuelen instalar dos de ellos, uno poco profundo (1 0 a20 cm según suelo) y el otro a unos 40 0 50 cm de profundidad, situados ambos a una distancia variable delgotero, según tamaño del bulbo mojado. Estos apara

tos permiten conocer la tensión matricial y , por ende,la cantidad de agua en el suelo, en dichos puntos.

Figura 7-10. Esquema desituación detensiómetros.

Los tensiómetros indican el momento en que sedebe iniciar el riego al alcanzar la tensión matricialun valor preestablecido, que no se desea sobrepasar.Para ello es necesario conocer previamente el máximo estrés hídrico que p uede so portar cada planta sindism inuir La produc ción.

©ITES-Paranínfo/ 121

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raíces imp ortante en dicha zona, las plañías -a mássensibles a la falta de agua que en otros métodos deriego donde el sistema radicular se encuentra m uchomás desarrollado y acostumbrado a mayores variaciones en la cantidad de agua disponible en el suelo.Pueden producirse importantes pérdidas económicas

por dich a ca usa, deb idas algu nas vec es a un mane joinadecuado del riego, aunque el diseño sea correcto,como ya se ha dicho.

Por esta Tazón y con los adelantos producidos enla electrónica, se suelen utilizar modelos de programación pa ra simular diferentes condiciones de m ane

jo y co noce r su efec to sobre el cu ltivo . Este tem a seamplia en él Apéndice 2.

En todo caso siempre es deseable un adecuado

manejo del riego, para lo cual son necesarias unasinstalaciones correctamente diseñadas que permitancontrolar las principales variables de las que dependela correcta aplicación del agua, permitiendo lascorrecciones correspondientes en caso de mal funcionamiento. Toda instalación debe disponer de unosmínim os aparatos de control o medida para garantizarsu buen servicio. El importe de los mismos, generalmente no muy elevado, aunque encarece la instalación, queda compensado holgadamente por los beneficios que aporta.

Un control más exhaustivo, buscando el conocimiento exacto de todas las variables anteriormentecitadas, tanto del equipo de riego como del suelo ydel cultivo, requiere equipos sofisticados y personalespecializado y generalmente, debido a la multitud dedatos que proporciona y que se deben interpretar,hace necesaria una autom atización, punto que trataremos en el capítulo 8.

7.8. Mantenimiento de la instalación

Capítufo 7 Riego localizado

Para obtener tos resultados previstos es necesarioun adecuado mantenimiento o conservación de la instalación, con el fin de que siempre funcione en lascondiciones de diseño. Este apartado incluye no sólola reposición de p iezas y elementos rotos, desgastadoso defectuosos, sino también la limpieza de la instalación. Se podría incluir en el manejo del riego, aunque

po r su im po rtanc ia prefer im os cons iderar lo aparte

Como ya hemos visto el principal inconvenientede este método es la obturación de goteros y tuberías,

por lo que las op erac iones de limpieza son tunda-mentales. Consisten en evitar que los inevitablesdepósitos y p recipitaciones de las sustancias contenidas en el agua alcancen tamaños que dificulten omodifiquen su flujo, o incluso impidan la salida delagua. Para ello existen, fundamentalmente, 2 tipos delimpieza: con agua a presión y con ácidos diluidos.

En el primero, una vez destapados los finales delos ramales y ■tuberías de ía pa rte que s e dese a lim

piar, se inyecta el ag ua a la máxim a pres ión en la redde riego, arrastrando las sustancias depositadas, principalmente partículas y m ateria orgánica. El aum entode presión se puede conseg uir al no pasar el agua porel cabezal o bien mediante un inyector. En este caso

se debe tener en cuenta que dicha sobrepresión nodebe ser excesiva, causand o d esperfectos en la instalación, Este sistema no suele servir para los depósitoso incrustaciones de carácter químico.

En el segund o se introduce ácido diluido en la red,con el fin de disolver los precipitados de sales existentes en las paredes de las tuberías y sobre todo delos goteros. Se utilizan C1 H y, sobre todo, N 0 3H, quetiene la ventaja de aportar nitrógeno. É ste tratamiento es m uy utilizado cuando se precipitan carbonatas,

caso m ás general.

Amb os tratamientos se pueden com binar, según lacausa que provoque los depósitos. La frecuenciadepende de la calidad del agua , pues no es aconseja

ble de ja r q ue los depósi tos o in crus tacione s alcancengrandes tamaños, tanto por los problemas que causancomo por la dificultad para su posterior limpieza.Aun con aguas muy puras, es recomendable efectuardicha limpieza al menos una vez por campaña.

Los ramales y tuberías de riego, tendidos sobre el

terreno, se suelen desmontar y guardar o almacenardurante la época fría en que no se riega. Con ello sefacilitan otras labores y se aum enta la vida med ia de lainstalación, evitando golpes, roturas y la exposición acondiciones climatológicas adversas. Una recogidacuidada, sin maltratar las tuberías, así como un almacenam iento ordenado de las mism as es necesario, si sequiere conservar la instalación en buen estado.

Este método de riego se suele aplicar, en general,a cultivos de gran rendim iento económico. Cu alquier

variación en la cantidad de agua aplicada puede cau-


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sar importantes pérdidas en la producción. Por esta

1 “ m m 'enKme inc tuk e» el m antenimiento deinstalación unas evaluaciones periódicas de la

misma para conocer las posibles variaciones que senan podido producir.

d i CS’e rie8° “ “ «“ «liará con más

pro iündiüa d en el ca pi tulo 9.

menos agu a, con una posible me m * en la produce,ón.or ello, en riego localizado, en donde se busca el

m a r o » aprovechamiento del agua, ,¡enen especialimportancia las zonas con déficit. Kartneli y Kellerhan propuesto un coeficiente de uniformidad; teniendo en cuenta dicho dato.

_ Capítulo •• Riego Ictealizadó

CU = IOÍJ ■{1

Apéndice 1. Coeficiente de uniformidad

- • 27 ‘Í I )« ínred

det< rn,ina d! l I ^ “ r¡eg° P° r Soleo«term inad a por la dis o lu c ió n de presión a lo laraode lOi ramales de riego, debido a las inevitables pérdida.-, de carga que se producen. Kilo da lugar a varia,

«u ne s en el gasto aportado por cada gotero. Se puede« ter m in ar un coeficiente de variación de gastokidraulico (CVh), según las caraeterislieas del riego

proyectado. 5

Pera se debe tener en cuenta que la fahn-I o u o n industrial de goteros determina que no todosI «an exactamente iguales, produciéndose unas varia

ciones en sus gastos. Existe, en consecuencia, un coe-JiLiente de variación de fabricación <CVf) de los mis-

ü 'cl,° c« tie ie n te depende de la calidad del nro-

J»o industrial y debe ser comunicado por el fabricante. Po r lo general su valo r np suele ser su perior al

Siendo n el numero de goteros por planta y , , ,el caudal del gotero de menor aportación. En Ceno"casos se utiliza como valor la media del 25% de goteros que aportan me nos agua, para que él CU no se vea

d“ ePf U"° ° P°COS8° terDS“ l i c io n e s ™ y

f c S r sueie m"izar' - « ■

I, t e “ 2 , “ cficic' " f s ^ le n sum ar sus efectos,determmando un coeficiente de variación total de

X i ó n ^ iC PUCde ta lCUliir por la S1 ten<e

CV 2 = CVh3 + CVf2

L f i J l T " ^ dÍCh° ’ e " £l rie8 ° í ^ e r e ^ que |adistribución del agua sea unifomte. Se suele utilizar

*1 codicíente de umfonnidad CU como uno de losfactores de calidad del riego.

el á S S « f ;¡eEí de Chri* ia" ^ - ya citado enel apartado 6.6.2, que da el mism o valor a las desviaciones con respecto a la media, tanto por encimaomo por debajo. Las primeras indicarán derroche deíu a , qu e no afec tará a la pro ducc ión, pero si al co e-

Leiente y las segundas indican que la planta recibe

CLT- 1(X).(1 ~ ( 2 /j t ),/2 CV)

de em" eS ta fÚrm U,‘ a 110 “ t i , ;nC CT CUenta 61 HÚí lKTO

e io n ™ d e L o n r |P " t a ' T am P ° “ ' aS P° sib !e s o b lu r a-ones debido al uso cont inuado que pueden a fe c ta r a gaS!t, p o r ert, E „ gm e ra ¡ s. ^ * n t .e- - fc e u r

ülauon con limpieza p0r solución ácida. esta variable su ele te ner poc a impo rtanc ia.

d e h ^ raHa’fm entar El co efieiente de uniformidad sedeb en de form a general, |flgrar presione s dc ll ab

m sem ejantes, para lo que se suelen dism inuir pér-

b f n ™ i caF^a‘ a m e n ta n d o di ámetro dc tu berías , o bien mslH|a r mas reguladore s de pres ión. Todo el lo

epucute en un mayor precio de !a instalación.

c o s t ^ T ” - f ‘es' “ tudiar si el a m e n to decoste esta compensado por el posible ahorro dc aeu a

por el a um en to del precio de la co se ch a, qu e son losdos resultados que se pueden obtener al mejorar

dich a un iform idad. mejorar,

w ? t eVlden te que lo idlMl es ^ el CU sea exce-

el valor ^ ^ SC PUede aIcal,za r el valor 00 . Sm embargo, se debe tener en cuentaque, por lo general, el aumentar el CU obliga a elevar el precio de la instalación que puede no com-

o b Z ¡a n .eCm0mÍCamente C° n lüS reSu!M os 1“ *

La uniformidad de riego depende en principo de:


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• El núm ero de goteros obturados,

• Las diferencias de presión de trabajo de los diferentes emisores. Depende del diseño adecuadode ía instalación (tuberías, reguladores, etc.).Con el paso del tiempo influirá la calidad de los

materiales empleados para que su variación seamínima y la conservación efectuada.

• La respuesta de dichos emisores a dichas variaciones, dependiendo del coefícente K y delexpone nte de descarga x,

• La calidad de los mismo s, coeficiente de variación de fabricación pequeño y desgaste y enve

je cim iento deb id o a su utilización.

La uniformidad aumenta a medida que es mayorel número de emisores que suministran agua a cada

planta , c om o es el ca so típico de la as persión, co n lossolapes entre chorros.

La elección del CU para una instalación que, a priori siem pre deb e se r al to , dep en de pr incipa lm en tede los siguientes factores:

• Respu esta de! cultivo al riego. Cuanto más sensible sea dicho cultivo a los posibles déficitsmayor debe ser dicho coeficiente para no dis

minuir la cosecha, a no ser que se apliquenmayores can tidades de agua para asegurarla.

• Rendim iento econó mico del cultivo, A me didaque aumente se podrán aumentar los gastos deriego y m ejorar éste.

• Precio del agu a y de la energía. A me dida queaumentan, es más evidente que un mejor CUdisminuirá tos costes anuales, compensando lamayor inversión efectuada para mejorar la instalación.

Apéndice 2. Diagramas y programas de riego

El riego localizado es el método más sofisticadoy el que permite un mejor control del agua de riego.

Se suele aplicar a cultivos sensibles al déficit dehumedad y, en muchos casos, en zonas áridas dondeel ahorro hídrico tiene un interés primordial. Porello, tanto su diseño, buscando el abaratamiento de lainversión, como su correcto manejo tienen unaimportancia primordial.

En los últimos años se ha producido un considerable aumento d e los estudios realizados para me jorarestos aspectos, buscando una optimización en el usodel agua.

Les programas de diseño y de m anejo del riego,así como los correspondientes diagramas, permitensimular las diferentes decisiones tanto del proyectista como del regante. En el primer caso se busca,en función de las variables de diseño, obtener una

instalación eficiente y lo más simple posible. Paraello se u tilizan mod elos hidráulicos que d eterminanla distribución del agua teniendo en cuenta lascaracterísticas del sistema de riego. En el segundo,en función de las variables de manejo, simular losresultados de las diferentes decisiones que puedetomar el regante, que afectan a la distribución delagua, buscando una mejor aplicación de la misma.Como es lógico el resultado se plasmará en laobtención de una mejor cosecha, fin último delriego.

Existen un gran número de programas en el mercado, cada uno de ellos diseñado a partir de condicionantes de todo tipo: hidráulicos, económicos,constructivos, etc,, respondiendo a necesidades decasos concretos. La utilización correcta debe implicarla comprobación de los datos teóricos previstos,mediante los correspondientes trabajos y evaluaciones de campo , para determinar cuál es el que mejor seadapta a nuestras condiciones.

De un manejo más simple, los diagramas de ope

raciones de riego permiten determinar fácilmente pará m etros del rieg o a part ir de dato s previamenteconocidos.

La figura 7-11 representa un diagram a de operación de riego aplicable a los de presión, realizado porJuana, L. Permite determinar, entrando con valoreselegidos de déficit, rendimiento, etc., los otros parámetros de la operación de riego.


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D i a g r a m a

d e

o p

e r a c i ó n

d e

r i e g o

( H i p ó t e s i s

d e

d i s

t r i b u c i ó n

n o r m a f )


a: o

CU

Cu = 100(1- y i = (D- normal) = 100 (1-^2 l iT CV)

Figura 7-11. Diagrama cféoperación de riego.

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0 , 8

5

0 , 9

0

0 , 9

5

1 . 0

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1 , 0

5

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0

1 , 1 5

1 , 2

0

1 , 2

5

1 , 3

0

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Automatizacióndel riego

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Capítulo8 Automati2ac¡óndel riego

8.1. Conceptos generales

Los adelantos científicos en los campos de lameteorología agrícola, de la edafología, de la fisiología vegetal y de la hidráulica han permitido ampliarnuestros conocimientos sobre todos los factores queafectan a la eficiencia del riego. Al mismo tiempo, eldesarrollo de la informática ha p ermitido una fácil utilización de muchos de los conocimientos anteriormente citados, tanto en la recogida de datos en condiciones de campo como en el estudio y análisis de losmismos, p ermitiendo la obtención de resultados prácticos co n la suficiente rapidez p ara po der ser uti lizadosde inmediato, resolviendo los problemas existentes.

Con los avances tecnológicos actuales es posible

aportar a cada planta el agua que necesita en cadamomento. Para ello se deben conocer todas las varia

bles que intervienen en el riego. La automatización pe rm ite co noc er de man era muy exac ta dich as varia bles , de las que dep end e un riego de calidad , de term inando con mayor o menor precisión, según el niveladoptado, los paráme tros del mismo. Los condicionantes económicos pueden hacer posible, es decir renta ble, dicho nive l de automatizac ión, o por el co nt rariohacerle inviable, obligando a disminuir el número devariables consideradas.

Los riegos de afta frecuencia, con pequeñas tensiones de agua en el suelo durante el ciclo productivo, permiten en igualdad d e condiciones productivas,mejores producciones. Su m ayor d ificultad estriba enel crecimiento del costo de explotación al aum entar elnúmero de riegos. La automatización resuelve engran parte este problem a, al dism inuir las necesida desde mano d e obra, facilitando la puesta en riego de u namanera fiable y eficaz.

Muchas veces se tiende a considerar que la auto

matización tiene como fin exclusivo el ahorrar manode obra, lo que puede ocurrir en ciertos casos. Enmuchos otros es necesaria para asegurar resultadoscorrectos, debido al gran número d e factores que intervienen y que es necesario no sólo conocer sino inter

pretar rápidam en te para re so lver íos prob lemas qu e sevan presentando, modificando las condiciones delriego, con los posibles perjuicios que pued en provocar.

La automatización presen ta una serie de ventajas einconvenientes que es necesario conocer y tener en

cuenta si queremos sacar provecho de su utilización.

* Facilita un buen manejo del riego, pue s permite cono cer Ja situación real en cada mo men to )detecta anomalías en su funcionamiento.

* R edu ce ía mano de obra n ecesaria y evita ei

error huma no q ue, en ciertos casos de cuitivosdelicados o de situaciones críticas, puede producir importantes pérdidas productivas. Encontrapartida, para su correcto funcionamiento,exige una especialización de la misma, conconocimientos específicos sobre el tema.

* Cuand o utiliza los parámetros de manejo: condiciones climáticas, humedad en suelo o planta,

perm ite una mayo r raciona liza ción del rie go,aportando el ag ua cuando la planta lo necesita,en las mejores condiciones. Se consigue una

mayor eficiencia, lo que repercute en un ahorrode agua, de gran importancia en casi todas lasregiones españolas. Para ello necesita unosconocimientos y una tecnología avanzados.

* La optimización del uso del agua permite,,generalmente, una disminución de costes delriego.

Los inconvenientes también existen, siendo eí princip al un m ayor costo de los eq uipos, que en cie r

tas zonas o para ciertos cultivos pueden hacer invia ble este sistem a. Al m ism o tiempo, para un co rrec tofuncionamiento de los mismos, es necesario unamejor formación del regante, con el fm de obtenerlos mayores beneficios que esta nuev a técnica puedeaportarle.

Para que la automatización aporte todas las venta ja s posibles es necesario el uso de instrumentación y:

tecnología debidamente adaptada a las necesidadesexactas de cada caso. Esto requiere la existencia deempresas diseñadoras e instaladoras competentes yjcompetitivas, que sepan aportar en cada caso la solución idónea, dentro de unas condiciones económicasaceptables.

Finalmente se debe tene r en cuenta la necesidad de disponer de energía eléctrica de forma continua, para;disponer de información en todo momento y no interrumpir las operaciones de riego. Por esta razón, lasinstalaciones automatizadas suelen dispon er de bateríaas o placas solares, con el fin de paliar los posiblesfallos en el suministro eléctrico, mu y com unes en cier

tas zonas.

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Capítulos Automatización deJ

Este aug e ya con tentado, que provoc a un áiimen-

F de 8 v™ taSj *“ exp eriencias ob tenidas en dife-* 1"11* “ iidicío tás y las investigaciones que se vie- »en realizando sobre este tema, permite una disminu-c o n del coste de ios aparatos. Al mismo tiempo se vaconsiguiendo una simplificación y mejora de los mis

inos, que repercute en un más fácil y simple manejose ias instalaciones de riego.

8.2. Riego automático programado

El riego automático programado es un nuevo concepto. que se desarro lla con el fin de mejora r las con diciones de aplicación del agua, e„ c| raomento más

adecuado para la planta. Se ha diseñado para podermntrolar todos, o al menos los más importantes facores variables que pueden influir en las condiciones

mismo, con el fin de lograT la máx ima eficiencia■el riego.

Cantidades de agua, características del flujo, conciones climáticas como temperatura ambiente vien. radiación solar, etc., humedad de! terreno, temperara y potencial foliar y muchas otras variables que

uedan interesar s e cono cen automáticam en te en cada

negó

mom ento, a io largo de toda el ciclo de neg ó D e estaforma se pueden cono cer exactamente tanto las necesidades como ¡as aportaciones de agua que se están produciendo en cada instante. En consecuencia se puedenacoplar casi al instante las segundas a las primeras.

fcn los sistemas normales de riego la aplicación

prevls!a '" C im e n te de fo rm a correcta vcon buen a uniformidad, sufre una serie de variaciones a causa de los muchos factores que afectan a sulujo. Variación de presiones en cabeza, desgaste de

tuberías y aparatos, coim atado de filtros, errores en elmanejo, pueden modificar poco a p « o las condiciones del riego modificaciones que generalmen te sondifíciles de advertir hasta que adquieren una ciertaimportancia, tiempo durarte el cual el riego ha aportado. generalmente, menos agua de la necesaria, con

el Consiguiente perjuicio p ara el cultivo.

La automatización "computerizada" permite lograrun cas. exhaustivo control de todos esos factores asegurando unas condiciones adecuadas para un funcionamiento c orrecto de la instalación, con la consiguiente mejora del riego y de la producción.

Simultáneamente se puede detectar cualquier funcionamien to defectuoso del sistema de distribución deagua, debido a desgaste, roturas, falta de presión y una

larga lista de otras causas, que se pu eden determinar y

Figura. 8-1. Caseta conplacassolarespara prevenir fallos eléctricos.

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localizar con bastante precisión, posibilitando un rápido arreglo de la anomalía y el reto mo a las .. .dicio-nes no rmales de servicio, con lo que el aporte de aguano sufre grandes variaciones sobre los datos previstos.

En las grandes zonas regables de varios miles dehectáreas, que comprenden muchos kilómetros detuberías o de canales y acequias de riego, la regulacióny distribución del agua para que llegue en las debidascondiciones a cada parcela presenta grandes dificultades. Es evidente que la apertura o cierre de una toma,

bien en un canal o en un a tubería , p ued e hace rse fáci lmente por el personal de servicio o por el regante, a

pes ar de todas las se rv idum bres que el lo impone.

Sin embargo, la adecuada gestión de una red deriego, con todas las variables de tipo espacial que

representa el negó de varios cientos de parcelas, presenta grandes dificultades, que un sistem a automático,con datos reales actualizados, puede solventar conmayor garantía. Por dichas causas la gestión de redescolectivas fue la primera y, en ciertos casos, la únicaque se automatizó.

Actualmente se deben distinguir en ía automatización dos partes claramente independientes: por unlado la obtención de los parámetros del riego, obtenidos a partir de datos reales en parcela, determinando

aportes hidricos o. lo que es lo mismo, tiempo de riegoy separación entre riegos. Por otro lado aplicación dedichas cantidades de agua con uniformidad de distri

bución , cons iguiendo una bu ena ef iciencia de riego.

Es evidente que también es posible automatizar tínicamente la segunda y efectuar la otra con los mediostradicionales que se han venido utilizando. Actualmente esta automatización de las instalaciones de riegoen mayor o menor grado es más habitual, existiendo

pocas ins talaciones au tomáticas de toma de datos,situadas generalm ente en centros de investigación,

para la determinación de los pa rámetros del riego.

Capítulo 8 Automatización del riego

* Conocimientos exactos de la técnica del riego yde los sistemas de riego utilizados.

8.3. Características generales de la automatización

Para que los resultados sean óptimos, la automa

tización requiere:

• Informac ión correcta de los datos básicos declimatología, suelo y planta, que van a determi

nar el riego.

• Diseño correc to de la instalación de riego, dis poniendo de todos los el em en tos de controlnecesarios.

La automatización del funcionamiento de las instalaciones de riego puede hacerse en función deltiempo de riego, calculado según la dosis o lámina deagua que se quiere aportar o del volumen aplicado.En el prime r caso es necesario tener la seguridad deque el caudal de riego sea constante, pues cualquierdisminución provocará un d éficit de agua, po r lo quees más utilizado el segundo caso.

Dicha automatización puede comprender lossiguientes niveles:

• Apertura manual de cada válvula, con paradaautomática de la misma una vez acabado eiriego,

Figura. 8-2. Automatizaciónmássencilla.Válvula contadorconparadaautomática.

* Ap ertura manual de la primera válvula y posuñores cierres y aperturas automáticas secueciales de las otras, cone ctadas en tre sí, según i

orden p refijado qu e no es posible cambiar.

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Apertura y cierre automático de todas las válvulas. incluso también de la de puesta en marcha de la instalación, mediante programa uordenador.

La transmisión de las órdenes de ap ertura y cierre

I * las válvulas se puede hacer por transmisiónfeidráu ica o eléctrica. Por su m eno r coste, el sistemahidráulico se,utiliza mucho en instalaciones pequeñas. medianas, m ientras se está impo niendo ej sistemaEléctrico y electrónico en las instalaciones con automatización más avanzada.

En este caso, las diferentes órdenes se transmitenmediante impulsos eléctricos a través de cablesestando todavía en experimentación su transmisión

por radio. Los pr incipales co mponen tes de dichaautomatización son:

Electraválvuias, válvulas hidráulicas accionadas por la corriente eléctrica, que permiten ocierran el paso del agua. Es con ven iente, po r nodecir imprescindible, prever el manejo manualae Jas mismas en caso de avería.

Solcnoides, aparatos que permiten que lacom ente eléctrica convertida en señal hidráuli-ca, accione la válvula.

Aparatos de control de gasto, bien mediantetiempo o volumen, que en muchos casos pueden ir unidos a las válvulas. Si no se asegura ungasto constante son preferibles los segundos

para obte ner el aporte hídrico previsto.

Conductores eléctricos para transmitir lacom ente eléctrica.

Unidad principal de control, generalmente unordenador, que da Jas correspondientes instruc-ciraies de riego. Estas se pueden impartir según

program as pree stab lecidos, a par tir de datos prev ios, gen era lm ente según resu lta dos de añ osanteriores o bien a partir de datas reales, tomados in situ, mediante tos correspondientes sensores que envían fos resultados al ordenador,que determina los riegos según las condicionesreales en parcela.

Esta automatización de la programación del rieeonecesita una mayor infraestructura, con sensores encampo que suministren información continua y equi

pos qu e perm itan el registro de los mismos, as i comouna m ayor tecnología para pod er utilizar eficazmenteesas fuentes de información, convin iéndo las en datosde negó.

Los datos reales que se suelen utilizar pueden sen

Cantidad de agua en el suelo que modifica el po tenc ial hídrico ex istente , determinada a par tir de tensiómetros. generalmente equipadoscon transductores o aparatos más modernoscomo puede ser el TDR o la sonda de neutrones. este ultimo aparato poco utilizado.

* Potencia l de agua en la planta, qUB es d meJor

indicador del estrés hídrico que ésta soporta.Son muy empleados los psicrómetros de hoja vúltimamente, por su com odidad de manejo lostermómetros de infrarrojos, que determinan iatemperatura de la cubierta vegetal. Esta aumenta al disminuir la cantidad de agua en planta,

Evapotranspiración. Se determina mediante los

tanques de evapotranspiración, de fácil manejoy lectura, y los lisimetros. más complicados,tamo de diseño, instalación y obtención deresuhados.

_ Capítulo 8 Automatización delrtégo

Por lo general, debido a la sofisticación de casi

estüs aparatos- se requiere personal y conocimientos especializados, por lo que sólo se suelen mi-Jizar en centros experimentales.

Pasamos a describir brevemente la automatiza

ció ne n los tres sistemas tradicionales de riego.




8.3.1. Riego por gravedad

El riego por gravedad es el sistema m ás tradicional y el más extendido tanto en el mundo como ennuestro país. Por ello el lograr una buena eficiencia

™smo es de Prmordial importancia. Últimamente se han venido desarrollando importantes estudios para m ejorar sus resu ltad os, tanto en la distribu cióndel agua en ¡as redes de cond ucción com o en su aprovechamiento en parcela, minimizando las pérdidas

por perco lación y por esco rre ntía.

Como ya se ha dicha, se ha obtenido una granmejora eti la eficiencia de dicho riego gracias a la

posibi lidad de un a per fe cta si stem atizac ión de losterrenos que se van a regar, con pendientes muy n u -lares y exactas.

AI mismo tiempo investigaciones sobre el movimiento del agua en el suelo han ap ortado nnevos conocimientos para mejorarlo, determinando con mayorexactitud longitudes, pendientes, caudales y tiemposde aplicación más adecu ados a cad a tipo de terreno.

Generalmente los sistemas de riego por superficieya construidos, con turnos de riego establecidosdesde hace mucho tiempo según el dimensionamien-to de las redes, no permiten aumentar el cauda] en

cabeza 111 (a frecuencia de los riegos. En muchoscasos tampoco es posible aumentar el horario deriego, ya de p or sí m uy amplio, sobre todo en las épo-cas punta.

Un riego por su perficie eficiente necesita obligatoriamente una buena regulación del caudal transportado en los canales primarios y secundarios, el control del mismo en las diferentes derivaciones, partidores o tomas con el fin de que cada unidad de riegoreciba el caudal previsto. Para ello es necesario dis

poner de una infraestructura ad ecuada que muchasredes no poseen, lo que hace necesario unas obras deadecuación de las mismas. Las compílenos de regulación, siendo generalmente las más usadas las deaguas arriba, los módulos de reparto y las tomas de

parce la, sin ex clu ir cualq uie r otro mecanism o que pueda ser nec es ario, deb en ase gura r un ad ecuad ocontro del agua, sm el cua l no es posible lograr unnegó de calidad.

La automatización del funcionamiento de lascompuertas se viene efectuando desde hace tiempo,


mediante mecanismos que, según unos datos preesta blecido s, abren o cier ran las mismas , con el fin demantener el calado entre unos limites aceptables que

pe rm itan una buena distribu ción del agua.

El movimiento de dichas compuertas se logra

bien por el diseñ o de las mismas , basculando en 11110u otro sentido según el empuje producido por el aguao bien m ediante sensores que, según el calado alcanzado por el agua, provocan la apertura o cierre de lasmismas.

La uniformidad del agua en parcela se ha venidomejorando mediante nuevos sistemas de toma y distribución. Uno de los de más fácil manejo es el desiíoncillos, empleado sobre todo en riego por surcos

pero que nece si ta una ca rga constante en la ac eq uia

de cabecera para su correcta utilización. Actualmentela utilización de tuberías de baja presión, en sustitu-cion de aceq uias a cielo abierto, con Ja ventaja de evi-tar las pérdidas por evaporación y, caso de ir enterradas, una más fácil mecanización, permite la distribución del gasto mediante válvulas. El manejo de éstasse puede automatizar hidráulica o eléctricamentesiendo actualmente más utilizado el segundo sistemamediante programador de tiempo o de volumen.Dichas válvulas suministran el agua necesaria para eiriego de las superficies previstas, lo que en funciónde las longitudes de amelgas o surcos, determina ladistancia entre ellas.

En el caso de surcos, dichas salidas pueden alimentar tuberías con compuertilías regulables (gated

pipes ), situ adas a intervalos coinc iden tes co n la sepa-ración entre surcos, que dejan salir un caudal varia

ble según la su pe rficie de paso. Este sistem a es el utilizado en el riego por pulsaciones (surge flow irriga-íion), que se describe en el apartado 5.3.2.1

La frecuen cia y el caudal unitario varían según las

condiciones del terreno y los sucesivos aportes hídri-eos en tiemp o y can tidad exa cta, se ven facilitados

por la au tomat izac ión de dichas operac iones , sin lacual sería necesaria una gran cantidad de mano deobra, efectuando operaciones muy repetitivas y sinninguna dificultad técnica.

Los sistemas más empleados son tuberías concompuertilías. en las que un tapón, arrastrado porcables, se desplaza en su interior y, alternativamente

pe rm ite o cier ra el pa so del agu a, segú n la frecuencia prees tablec ida.

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8.3.3. Riego localizado

Figura. 8-4. Automatización del riegopor

surcos: Válvula eléctrica quealimenta tuberíasconcompuertillas.

8.3.2. Riego por aspersión

En aspersión los sistemas fijos se automatizanmás fácilmente, mientras que se tiende a mecanizarlos móviles, de los que solamente en algunas partesse utilizan sistemas automáticos.

A este respecto debemos tener en cuenta que unaspersor giratorio es un aparato automático, y que porejemplo el pivote presenta una automatización casi

perfecta. No só lo dispon e de interrup tores au to m át icos de arranque y parada, de regulador automático develocidad, sino que al acabar una vuelta vuelve aestar en situación de dar un nuevo riego, necesitandoúnicamente la orden correspondiente.

En el caso de cobertura total, el riego se automatiza mediante el mismo sistema de válvulas descritoen el sistema de riego por superficie a baja presión.

Las únicas diferencias consisten •en qre el agua circula a mayor presión y en que l§s válvulas alimentanlas tuberías de riego en donde se encuentran instalados los aspersores.

Dichas válvulas pueden alimentar bien una ovarias alas de riego con aspersores que riegan sim ultáneamente, el llamado riego por bloques, o bien unsólo aspersor. En este último caso son necesariasnumerosas válvulas, tantas como asp ersores, y el diámetro de las tuberías es mínimo, ya que conduce elcaudal de un solo aspersor.

Este sistema de riego es el que por sus especialescaracterísticas ofrece mayores posibilidades y necesi

dades de automatización, que aumentan a medida quecrece el tamaño y la complejidad de las instalaciones.Salve raras excepciones, las pequeñas explotacionesde carácter familiar,, generalmente con cultivos hortícolas, protegidos o no, no suelen disponer de automatización, salvo válvulas volumétricas que paran elriego cuando se ha utilizado el caudal previsto. Lacausa es la existencia de suficiente mano d e obra familiar que permite ahorrar la inversión n ecesaria para laautomatización, no sólo en el riego, sino en todos losaspectos d e la explotación agrícola de los cultivos.

El riego localizado, como ya hemos visto, nointerfiere con el resto de prácticas culturales. Esto,añadido a la recomendable alta frecuencia del mismoque obliga a sucesivas operaciones muy repetitivas

pe ro sin ninguna com plicac ión técn ica, ha provoc ad oel desarrollo de la automatización de este riego, principalmente en instalaciones de cierta envergadura.

Se puede decir que los avances tecnológicos actuales permiten una automatización completa de dichométodo, comprendiendo las siguientes funciones:

1 - Programación y/o ejecución dei riego.

2. Arranque y parada dé bombas.

3. Limpieza de filtros.

4. Program ación y/o ejecución d e la fertirrigación.

5. Control del funcionamiento del sistema.

Generalm ente tas más em pleadas son la primera yla cuarta, principalmente la ejecución de las mismas,sobre todo en instalaciones de tamaño medio. Enranch os de estos casos se suele utilizar el tensíómetro

para determ in ar el mom en to del riego, con el fin deque la planta no sufra un estrés hídrico super ior al

previamen te ca lculad o.

La ejecución del riego se efectúa generalmentemediante válvulas eléctricas, anteriormen te descritas,a través del correspondiente programa o de las instrucciones del ordenador, si éste está recibiendo datos

de los correspondientes sensores.

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Los puntos segun do y quinto requieren la stala-ción de sensores especiales. Se utilizan únicam ente eninstalaciones mu y sofisticadas, ya que generalme nte laam ortización y manten ¡miento de dichos equipos sonmuy superiores a los costes de ejecución manual.

La limpieza automática de filtros se ejecuta porinversión de flujo. La limpieza manual se suele efectuar una vez acabado el riego, mientras que fa automa tizada requiere la instalación de d os filtros o jue gos de filtros, en paralelo, para qu e al no deten erse elfiltrado durante la limpieza eviten la entrada de impurezas en la red de riego. Esta operación se puede e fectuar por tiempo transcurrido desde la ultima limpieza, por volumen que atraviesa el filtro o po r la pérdida de carga produ cida al ir tupiéndose éste.

La fertirrigación, por las grandes ventajas que presen ta, se utiliz a práct icam en te en todas las instalaciones de riego localizado. Su automatización no sóloasegura el aporte de las sustancias nutritivas necesarias a la planta, sino que presen ta las siguientes ventajas económicas:

• Em pleo de cantidades correctas, evitando errores y reduciendo gasto de sustancias fertilizantes y de energía.

• Inyección de la solución en el mom ento adecuado, con un adecuado control de pH y con


ductividad eléctrica de la misma, evitando pro blem as nutric ionales .

El primer punto puede ser de importancia primordial en ciertos tipos de instalaciones, en especial

en el caso de cultivos en sustratos inertes, donde unadosificación errónea puede causar graves daños a la pro du cc ión y donde el err or hum an o no se puededescartar, po r la m ultiplicidad de sustancias y aplicaciones diferentes que se deben efectuar. Para ello,evidentemente, es necesario un programa de fertilización correcto y estudiado especialmente en cadacaso.

El segundo punto tiene especial importancia en laconservación de las instalaciones, evitando deterioros,incrustaciones y obstrucciones, que disminuyen laduración de los elementos del riego y la calidad delmismo.

La automatización de esta operación se puedehacer po r tiempo o volumen, siendo recomendable lasegunda opción, como ya hemos dicho anteriormente. Generalmente el aporte de fertilizantes se hacemediante inyectores, que son los mecanismos másadaptados para una correcta dosificación, ya que seconoce la cantidad exacta de fertilizante en cadainyección.

Estos pu ntos se tratan co n detalle en el capítulo 11.

Figura, 8-5. Equipoautomáticode fertirrigación.


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Controldel riego:evaluaciónyseguimiento

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Capítulo 9 Control del riego: evaluación y seguimiento

9.1. Conceptos generad

No es posib le prever analític am en te , con exactitud, los resultados reales del riego, debido al gran

número de factores que pueden influir, muchos de loscuales están fuera del campo del proyecto. Por elloson necesarias pruebas de campo o evaluaciones quenos determinen e xactamente dichos resultados. Estasdeterminaciones nos suelen indicar la uniformidad dedistribución del agua, de principal importancia en unaadecuada eficiencia de aplicación en parcela y debenservimos para poder mejorar la calidad del riego.Pero, como ya hemos dicho, esta primera premisadebe ir acompañada por un adecuado manejo delriego, con el fin de conseguir una buena productividad del cultivo.

Para ello hay que efectuar un seguimiento delriego que nos permita comp robar que la aplicación delagua se efectúa en cantidad y tiempo requerido por las

plantas, co n el fin de lograr su co rrec to desarro llo .

La evaluación del riego perm ite conocer, o por lomenos estimar con buena aproximación, los déficitsreales existentes para cada tiempo de aplicación, asícom o, en general, las pérdidas po r filtración profunda.Las informaciones así obtenidas pueden ser utilizadas

para cua ntif icar los ex cesivo s o deficien tes ap or tes yasí poder modificarlos. Muchas veces será posiblelograr un ahorro de costes, de gran importancia en laeconom ía de la explotación, aunque éste no sea el fin

principal de la ev aluación . También se rv irá parame jorar nuestras futuras instalaciones y compararlascon otras en funcionamiento, bascando una mejor eficiencia en las condiciones específicas de campo.

Las evaluaciones deben efectuarse en parcelasrepresentativas del área que se va a estudiar y. dentrode ellas, la toma de datos se efectuará en puntos tam

bién representa tivo s del conjun to de l riego . A veceses conveniente efectuar alguna medida com plementaria para comprobación, especialmen te en caso de dis

par idad es , di sm inuye ndo la posibilidad de errores,tanto experimentales com o de toma de datos.

La aplicación del agua, prevista inicialmente con bue na unifo rm idad , su fre una se rie de va riac ionescon el paso del tiempo, el desgaste de las instalaciones y posibles deficiencias en el manejo. Estos cam

bio s no se suelen ad vertir has ta que al ca nz an cierta

importancia y, en general, perjudican al cultivo apor

tando menos agua de la necesaria. Por esta razón, unaevaluación o seguimiento que permita conocer loscambios que se pueden p roducir tiene gran importancia para lograr m antener los parámetros previstos y lacalidad del riego.

Simultáneamente se puede d etectar cualquier funcionamiento defectuoso del sistema de distribuciónde agua., debid o a posibles roturas, falta de presión yun largo etcétera de otras causas,, que se p uede n determinar y localizar con bastante precisión. Es posibleun rápido arreglo de la anomalía y el retomo a lascondicior^s normales de servicio.

De los resultados obtenidos se puede deducir bien la neces id ad de ef ec tu ar cambios en el man ejodel riego o de mo difica r la instalación. En el primer

caso se pueden efectuar sobre la marcha, mientrasque en el segundo es necesario esperar, como mínimo, al final de Ja camp aña, siempre y cuan do las dis

ponib il id ades ec onómicas lo perm ita n. Por lo general se tiende, por imperativos económicos, a obviarlos defectos del segu ndo caso, mo dificando el man e

jo del rie go , Es el ca so típ ico de los rieg os por g ra vedad donde se disminuye la longitud de los canteros, cuando el caudal o módulo disponible no essuficiente para un adecuado avance del agua, muylento al final de parcela, por lo que aum entan mu cho

las pérdidas po r infiltración profund a en cab eza de lamisma.

9.2. Evaluación del riego

A continuación exponemos brevemente las principales características y operaciones que se debenaplicar para la evaluación de los 3 métodos de riego,sin llegar a un estudio exhaustivo. Para dicho caso se

pu ed en co nsu lta r los trabajos de Merriam , 1983 yLosada et al, 1992.

9.2.1. Riego por gravedad

Se puede evaluar un cantero o unos surcos. Ensíntesis el método es el mism o, con la única diferencia de que para un estudio com pletó del segundo casoes necesario efectuar unas mediciones suplementa

rias, tal como se indica posteriormente.

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Capítulo 9 Controí del riego: evaluación y seguimiento

¡fc La preparación de una correcta evaluación haceecesarío:

el central, con el fin de evitar el posible efecto borde.

I * C lavar estaquillas cada 20 o 30 metros a lolargo del cantero o surco.

* Estimar la aspereza del suelo así com o la cantidad de agua existente, o en su lugar, e! contenido de humedad,

* M edir el caudal o módulo de riego que se va &utilizar en ca beza del cantero ó surco.

* Puede ser recomend able comp robar la pendiente longitudinal para estimar su posible falta deuniformidad.

L El desarrollo de una evaluación exige com o míni

m o las operaciones de camp o siguientes:

* Po ner en marcha el cronóm etro al iniciar elriego.

* Registrar el tiempo que el agua tarda en llegara cada estaquilla (tiempo de avance). En can teros, si el frente de avance no es uniforme,tomar el tiempo cuando el agua ocupe el 50%de la anchura.

* Co rtar el sum inistro de agua al alcan zar el tar previsto en un rie go habitual.

* Registrar el tiempo en que el agua desaparecedel terreno en cada estaquilla (tiempo de receso). En canteros aplicar el mismo criterio que

para el tiempo de avance .

* En riego por escurrimiento medir, o por lomenos estimar de una manera aproximada, sino se dispone de instrumental adecuado, laescorrentía producida en cola.

* Pasadas 24 o 48 horas determin ar, med iante bar rena o método simila r, la profund idad mojada en varios puntos a lo largo del cantero.

En el riego por surcos se presentan algu nos aspecos diferentes, que conviene tener en cuenta paraograr buenos resultados.

Es conveniente comprobar en varios puntos lasección del surco, que debe ser uniforme por laimportancia que tiene en el movimiento del agu a y en

la infiltración transversal.

Para determinar las condiciones del riego se utilizan aforadores de estrechamiento largo, Se deben instalar por lo menos 2 aforad ores en el surco» separadosuna distancia L, que permitirán con ocer los caudalesexistentes en dichos puntos y, po r diferencia, la cantidad de agua infiltrada a lo largo del tramo L Dichosaforadores suelen estar diseñados especialmente paraestos casos, con el fin de que los errores en las medidas sean m ínimos.

Figura9-1. Aforadorutilizadoparalaevaluacióndeun riegopor surcos.

La evaluación debe hacerse regando al menos 3urcos consecutivos y efectuando las med iciones en

A las operaciones de campo indicadas hay qu e añadir las lecturas periódicas en los aforadores, asi como

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k determ inación de] calado que alcanza ef

en tes d istanc ias desde la cabeza del s u r ^ P o d e restim ar con may or exactitud [as condiciones del riego.

e f e c t u T n d o ' l^ f ^ b t e * l w ! el se c om p le tactectuan do los s igu,entes t rabajos de gabinete:

Determinar y dibujar las curvas de avance vreceso. y

• Calcu lar el tiemp o real de contacto. A partir deestos resultado s estim ar la (amina infiltrada a lo

r ? " '. y las medidastomadas 24 o 48 horas después dei riego.

Capítulo 9 Control del riego: evaJuacióny seguimiento

c ó i r tnH0d° eSt° P e ap‘1Carse a las «con-entias eiios en’S ™ maS d'f íC1,eS de O - módu

No es dif ícil com pro bar los tiem pos de avan ce pue s bas ta un re lo j, lo que pennite deter min ar ti

avance y e sta m r si la pendiente longitudinal no tiensgrandes variaciones. En canteros, si el frente de av m

« ® regular en todo su ancho no existen urandes

fado U T ' a!eS qUe d H u . hacia unv a r „ , n,ve aeiún tamb>é» ^ puede observa; pues jas portes elevadas no son cubiertos inicial-meiite per el agua.

Estimar la escorrentia, en caso de existir.

Estimar los principales parámetros del rieeo

que determinan su calidad: CU, Hd y R

Estas evaluaciones tienen el inconveniente denecesitar un mmimo de 4 o 5 personas en las opera-

ho ras SSonCe |1P° : ^ dUraCÍ™ esdc va™ shoras. Son el utnco medio para conocer con exacti

q - ^e h t S e c t a d o r 0 * ^ * * * * Í0S

La necesidad de abundante mano de obra ha pro

™ aTautom'tU,í'ra7 L'' lle Se eS‘™ desa Irolia"<<° siste-

« ¿ S * toma de d*®> mediante sensores. Estos indican la presencia o ausencia de agua en

tíemp™ de"’’ * " !n' : ' a :i" t e rm ina nd o loslempos de avance y receso. La diferencia entre

ambo s perm ite estimar. con basta nte exactitud elagu a aplicada en cada pvmto y, en conse cue ncia launiformidad de aplicación del riego,

p r o e r a , n r r ÍS,Óni de eS“ S ^ * U" ^ e n í f e oconfo s e l r r ™ “ C8da ve2 mas « ¡ f e * *como se ha indicado en el capitulo 8.

Si por cualquier causa no se pueden real¡7ar eva-S r u T C° " lp' etai” siemPre es P ^ ib le tratar deme orTr n ™n d,''™ cs reaies Hego. para podermejorar posibles deficiencias Debemos hacer cons-

^ P ^ d 0bSe™ 6Í° neS ,eemplaC™ a™ d>-P“ede" lnduclr a errores, sobre todo si no se está

acostumbrado a las operaciones de campo En

f £ i¡ y S “ ° " ^ CaUdaíes etl cada t0™a m esfteil y puede provocar eirores. Sin embargo el eam-

caudal es, a veces, la única solución factible acorto plazo, cuand o la prep aración del terreno es defí-

En surcos, el avance debe ser sensiblemente]semejante en todos e llos. De lo con tra rio po“

deducir que considerando que la pendiente y el cau

da) no vanan, Ja sección es diferente. En seccionesmas estrechas el agua avanza con m ayor velocidad.

aevaíu?C'i™"”'0f? W“V0bmhiénPuede» ■ u j jrieg°' metl0r crecimiento suele indicar Ia igualdad de todos los demás factores de la produce n , una mala operación de riego, bien por falta A ‘agna, zonas con nivelación demasiado alta o bien noiexceso, zonas donde se acumula el agua y el encharc

S E P™düC,<io n° permito un iwrmal desarrollo ccultivo, tai com o se ha indicado en la figura 5 .4.

Un menor crecimiento al fina! del cantero pued,indicar falta de agua, generalmente por demasiad

enT a'fig uPrar9-2. mÓdU'° "T' UZadf’' “ se md-

9.2.2. Riego por aspersión

Se pnede e valuar un asperso r aislado, un sistensde riego convencional o un pivote. Trataremos sol

los dos últimos casos pues el primero es más propiommar eíC“ 5 1 7 * “ P ™ determinar el correcto diseño de aspersores.

vió metCTaIUaCÍ,™ C™ SlSte ® Colocar una red * Pl»v omet os en el campo y medir la» principales vari

bles del rieg o: tiempo de riego , volumen de agua e

cada pluviómetro, dirección y velocidad del vicnucomo las características del aspersor.

Los pluviómetros son simples botes, de 10 a 151 cm de diámetro y unos 15 cm de altura, que deb '

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Capítulo 9 Control del riego: evaluación y seguimiento

F i lt r a c i ó n p r o f u nda

Figura 9-2. Canterodemasiado largo, con insuficiente infiltraciónencolay pérdidadecosecha.

colocarse perfectamente rectos, con el fin de que lasección de recogida del agua sea la misma. Se puedensituar a distancias lijas unos de o tros, con una separación hab itual de 2 o 3 metros en aspersión tradicional.Se colocan sobre el terreno cubriendo una cuadriculade dimensiones mayores que el diámetro mojado,cuando se evalúa un aspersor, o del marco, en caso deevaluar una instalación. En ciertos casos se puedeefectuar la evaluación radial, en la que se instalan

sólo los pluviómetros correspondientes a 1 o bien 2diámetros perpendiculares, con el fin de efectuar unmenor número de medidas. En caso de viento fuerteesta determinación no es aconsejable. La evaluaciónde un pivote, en la que se instalan los pluviómetrossólo a lo largo de un radio, se trata más adelante.

La preparación de una correcta evaluación hace

necesario:

• Elegir dentro de la instalación un ramal represen

tativo y 3 aspersores consecutivos con presión detrabajo similar a la media de la instalación.

■ Colocar los pluviómetros con ía separación elegida. dentro del área regada por los 3 aspersores. Su número no debe ser menor de 24, siquerem os una eva luación de cierta calidad.

• Po ner un pluvióm etro fuera dél alcance de losaspersores, con una altura de agua conocida,

para medir la ev aporación produ cida du rante la

prue ba .

• Med ir el marco de aspersión.

* Determ inar la presión de trabajo me díante untubo de Pitot y el caudal mediante manguerasacopladas a las boquillas, cubo aforador de 10litros y cronómetro. Estas medidas deberáncom probarse en 2 o 3 aspersores del ramal, conel lín de asegurar que representan valores

medios de la instalación. Al mismo tiempo se

evitan posibles errores, en caso de una únicadeterminación.

El desarrollo de una evaluación exige como mínimo las operaciones de cam po siguientes:

* P oner en m arch a la instalación, midiendo eltiempo q ue dura ía prueba.

• Determ inar la direcció n y velocida d del viento,medíante diferentes lecturas en anemómetro, a

lo largo de la prueba. Caso de no disponer deéste debe estimarse cuidadosamente este punto,debido a los efectos que provoca en la uniformidad y distribución del agua.

Una vez acabad o el ensayo se mide el volumende agua recogido en cada pluviómetro. El tiempo defuncionamiento de la instalación debe ser suficiente

para reco ger una cantid ad en cuya med ición no influyan significativamente los inevitables errores demedida. Esto suele ocurrir con pequeñas precipitaciones, por ío que se recomienda un mínimo de 2 o 3

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^ C del r,e80* “ -™ p o r t e o d e ? " ^ ,0S J SU,tados vi™ " faci litados

i I S c í t5 ‘í condicionesdel v,ento’se

El program a m is conocido es el Catch Can aueincluso presenta en 3 dimensiones la distribución deagua y permite simular los resultados que se obten

capítulo _9 C M M negó; evaluación y seguimiento

jo o un mal recubrimiento de los aspe rsores , que provocan u na me nor cantidad de agua asperj ada

Evaluación del pivote

Viento

i este caso se disponen únicam ente a lo largo dun radio pluviómetros separados Se, 10 metros segúnla longitud del aparato. Por lo general se disponen 2 ™

m . ebgld 3, con el fiB de dism i™»- los posi-f e f e n d d “ Penme.mf s l n '™ t a « t e deben situar-a t o n l Ct“ C£ de 105 • * * * « * ■ La duración de

Pivote en H J ' H P° r Hempn «ue tarcla Z ° dismi " r J eS3r ’0S b0‘“ - En CÍerí0S "asos< para dism inmr la du ración del ensavo , debido a la

pequ eñ a velocidad de desplazamiento ce rca del eje degiro, no se instalan pluviómetros en el prim er tramo.

Una vez puesto en marcha el aparato, se efectúan

pivote h'a sohr P T ’ ^ y cu an do eisé r e í S‘f epasado > ™ ja la zona de! ensayo

recogen tos botes y se miden los volúmenes deagua recogidos. En este caso, debido a la diferente

nul° nos quB aum enta a medidaque nos alejarnos del centro, los datos recogidosdeben seguir un tratamiento diferente para el cátododel CU, ya que los volúmenes no son iguales en cada

pluvióm etro y los cá lculos son algo más complicados .

9^2.3. Riego localizado

Figura. 9-3. Esquema de distribución delaguanaspersión utilizandoeíprogramaCatchCan.

ciónSd r , T r ib! í h evaIuació" . fe observa-s ones Le T p e im it im o s saía r algunas conclu-S m es , pero .solamente cuando tas diferencias de fim-

V is u T ení° 105 aspersores 50n bas tante grandes

p^ e c i f e s¡Ser de £StÍmar S¡ t0d° 5 b s <*“ * » son'™ r ’ 31811,1 asp erso r funcion a con poc a omucha presión. pcr0 es m ay á i m d pequeíias

diferencias. Es posible detectar si algún aspersor nogira o no iúncona. También se pueden m e d i r T a U

indicar, en general, una men or presión de traba-

En este método, debido a sus aportes puntuales

a , 7 CU' tlVOS’ “ genL'ral más 5ens|bl «m 2 ^ dBl SUeI°- es re® niendablc

seguim iento mas continuado del riego Asimismo parec e reco men dab le efeemar, como m i ™ ”

c ^ r T í “ n d f ‘n de ™ tar P°slb,es varia-tent“ n " J í 1 * I W * h n c au sa r nn po r-to te s perdidas en la producción. Dichas variaciones

dos°üeneS1StemaS * fÍeg0 ° “ °UltÍ™ S menos deJi«>-’, tienen una repercusión mucho menos importante.

Cuando se realizan evaluaciones periódicas sedebe determinar, al menos, los caudales reales de los

TambtóñP ara COnOCeS 13 ™ ifo™ 'dí>d de d istribuciónTambién es recomendable conoc er la presión ex ista ,-

' - . e n ó m e t r o s de

los ramales suele ser el propio tubo doblado y a te d í

desatand^, s -p u e d e medir fac ilmendesatando la extremidad e introduciendo un manó-


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Capitulo 9 ConíroJ dé¡ riego: evaluación y seguimiento

^ c t ó n ' r ' 0 - P“drá dCKnilÍnar « « de

nudo o COn jas pk m as poco d(.sam j||adas ^ ^

t r si e.\]sten goteros taponado s y, en su caso corref frto . c cam biad os, evitando q ue q u e d e ™ "

«fic ie“ t a«fc? r i ega '^ S' m P, e !DSPeCC' Ún meJ Orará ia

azar 16 pos ,con es de riego, en cada una de las c u a te

- 2 8a 'cros Cünsecut ,vos'

fú m a te t " £l dÍSeñ° p r0 pu “ *>' P ° ”M ^ a mg ™bre

figen 4 enmo ^ l™ *f e d S ^ 8* " - C™ ' ™ < W n te, ,0

e d f fl é to n’arCh3 la instalación, se reco-n,r , ? g° íer0 « d o n a d o . Para estaPeracon se sueier utilizar bandejas sobre las que

desaguan ¡os emisores durante un tiempo t conocido

pro be ta s g rad ua d as .PrUe^ a* ®asíc)s se n ii d en en

s p s t íS ü s s ñ s s S

a r c í s M ü a r * - a í

« í ~ r “s ¡í cr r ; ; r : r 'V.S10 p u e d e h a c e rs e d e v a ri as m a n t ¿ , v e ™ p i tu i o T

£LI Instalación

100 - 90 Excelente

90 - .80 líucíia

70-80 Aceptable

<70 Inaceptable

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Capítulo 9 Control d.el riego: evaluación y seguimiento

Debemos decir que, en muchos casos, especialmente en cu ltivos sensibles al estrés hídrico y de arendimiento económ ico, no se suelen ac eptar valomenores del 80%.

La variación de presiones de la instalación nos

indicará la calidad del diseño y, sobre todo, permitirá determinar si el CU es bajo, si este resultado esdebido a una diferencia de presiones no adecuadasque provocan diferencias en los caudales aportadossuperiores a las previstas en un riego eficiente.

La obtención d e los resultados vienen facilitados por ei uso de hojas de cá lculo , donde part ie ndo de

los volúmenes de agu a medidos en cada bandeja,calculan caudales aportados por cada gotero, aportaciones medias, distribución del agua a lo largo delramal, desviación típica y cuantos datos se creanconvenientes para poder determinar CU, Hd y Ra ytodos los parámetros que se deseen dei riego efec-tuado.

Existen también program as de ordenador preparados para simular, a partir de los volúmenes y datos de

presión obtenidos en la evaluac ión, el riego efe ctu ado. asi como estimar diferentes resultados que seobtendrían al varia- los parámetros medidos. Con ellose facilita la optimización de los futuros riegos.


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Capítulo

10

Riegoeninvernaderos

0tu

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Cap itu lólo Riego en invernaderos

10.1. Introducción" ----------- ------------

La agricultura moderna, apoyada en otras nume

rosas ciencias, ha podido acometer con éxito laexplotación agrícola en zonas de difícil climatologíao con pocos recurso s productivos. En especial la plas-ticultura, de reciente introducción, ha permitido laexplotación de dichas áreas, antiguamente marginadas. mediante la más fácil protección de cultivos.Esta protección depende de las características climáticas, siempre y cuando no existan factores limitantesue cualquier otro tipo.

La temperatura, la humedad, la radiación y elviento son lis p rincipales variables que pueden determinar el tipo de protección más adecuado. Las mássencillas son aquellas en las que únicamente eí material de cubierta es el agente modificador del clima

pioduciendo el llamad o efec to invernad ero, que permite unas condiciones térmicas adecuadas para elnormal desarrollo del cultivo.

Un invernadero es una construcción aerícola conuna estructura muy simple, capaz de soportar unacubierta transparente a U luz solar, con altura yanchura suficiente para poder realizar fas labores de

cultjvo y que debe disponer de unos sistemas mini-mos de ventilación.

Desde el punto de vista de la energía solar pode

mos considerar el invernadero cómo el sistema mássimple y económico de captar dicha energía para suaprovecham iento por los cultivos.

Dichas construcciones presentan, en general, lassiguientes ventajas:

Permiten cultivar fuera de la época tradicionaldeterminada por la climatología de la zona, ajmejorar las condiciones de cultivo,

• Permiten un aum ento de la producción debidoa la misma razón anterior,

• Posibil ¡tan una mejora de la calidad y de la pre cocidad de las cosechas.

• Disminuyen la probabilidad de riesgos catastróficos y facilitan un me jor control de plagas y

enfermedades, p or tratarse de lugares cerrados.

Como es natural también tienen inconvenientes:

M ayor cosíe de la instalación, que es la princi pal des ven ta ja de es tas co nstrucciones , por loque se suelen emplear para cultivos de mayorrendimiento económico.

Existencia de la inversión térmica que, en ciertos casos, puede resultar muy perjudicial parael cultivo.

■ Necesidad de una mejor formación técnica delagricultor, acostumbrado a la agricultura tradicional. para que pueda obtener todas las mejoras que-este sistema de cultivo propicia.

■ Caso de producirse, los riesgos catastróficosalcanzan una mayor amplitud, con repercusiones muy graves por las grandes pérdidas eco-nómicas que provocan.

Se puede decir que, en nuestro país, los invernaderos, dejando aparte aplicaciones especiales comosemilleros, centros de investigación, etc., se utilizan

principalmen te pa ra:

Producciones hortícolas en zonas mediterráneas

de clima cálido, con el íin de conseguir cosechasen pleno invierno, cuando no existe prácticamente producción en otras regiones, abasteciendo los m ercados nacionales e internacionales.

Producciones en zonas tradicíonalme nte hortícolas, con el fin de adelantar la fecha de recolección (cultivo de primor) o de aumentar lacosecha, con el consiguiente aumento de precio.

• Produ ccione s hortícolas cerca de las grande s

ciudades, con el fin de abastecer, con ciertoadelanto, sus mercados. Debido al clima, que

pued e ser poco favo rable , los inve rnad eros utilizados en este caso son más complejos y detecnología generalmente m ás cara.

Actualm ente la mayor superficie de invernaderoscorresponde al primer caso. Destaca la zona alménense con más de 25.000 hectáreas, superficie querepresenta más del 60% del total nacional. La inmensa mayoría de dichos invernaderos son del tipo

"Parral", que tiene como origen las estructuras ymallas de alambre utilizados en la zona para el culti-

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vo tradicional de la uva. La cubierta está formad a pordos entramados de alambre entre los que se introduce el plástico, casi siempre polietileno traslúcido, Setrata de los invernaderos más sencillos y, en consecuencia, baratos, sin calefacción.

Los cultivos bajo invernadero, a diferencia de lostradicionales, ofrecen al agricultor la posibilidad demodificar diferentes parámetros climáticos, comoson temperatura, higrometría, radiación, etc. Dichasmodificaciones podrán efectuarse en mayor o menorgrado según la tecnificación de su invernadero.

Ahora bien, dicho agricultor se encuentra anteuna problemática mucho más compleja que suhom ónimo al aire libre: debe com binar los diferentestactores sobre los que actúa de una forma coordinada, teniendo en cuenta las interrelaciones existentes,con el fin de obtener los mejores resultados, penisiempre bajo fa prem isa de que el coste sea mínimo.Para ello necesita una serie de conocimientos técnicos y prácticos sin los cuales no pod rá lograr dichosobjetivos.

Se enfrenta a un problema de optimización devariables de producción, muchas veces dependientes,que aumentan a medida que se desean o btener mejores resultados. Inicialmente se simplificaban y gíoiia-lízaban los factores de producción, considerando úni

camente los más importantes, sin tener en cuenta lacomplejidad de todas las interacciones existentes.

_Los avan ces tecn ológicos y la introducción de lainformática (ver capitulo 8), han permitido un mejorconocimiento de los factores de producción y la posibi lidad de ut ilización de técn icas de cul tiv o muy perfeccionadas, que permiten grandes aumentos de producción y d e calidad.

Como consecuencia de lo anterior los cultivosbajo inve rnadero se dife rencian también por unas

inversiones mucho mayores (¿¡abiertas, preparacióndel terreno, fertirrigación, sombreados, posible cale-Iacción, etc,). Se puede decir que en ciertos aspectos,sobre todo en los casos más sofisticados, nos enconramos ante un sistema productivo muy parecido alndustrial. Por consiguiente d ebe ma nejarse con rigor,

analizando y planificando todos los factores de producción, para pode r obtener una máxima revaloriza-ión de la inversión efectuada. Uno de estos factoress el riego, con ciertas peculiaridades que vamos astudiar.

Capitulo 10 Riego en invernaderos

En los invernaderos las condiciones climáticastienen unas características específicas de radiaciónsolar, temperatura, higrometría y ausencia de viento,que debe ser contrarrestada con una correcta ventilación. P or ello las necesidad es hidrica s de los cultivos

pu eden variar m uch o con respec to a las ex istentes a!aire libre o en otros invernaderos con diferentescaracterísticas.

El suelo no suele presentar problemas, ni ser factor limitante, pues po r tratarse de m étodos de cultivocon mayores inversiones, caso de ser necesario, éstesuele estar mejorado o incluso aportarse (enarenadossustratos, etc.), para asegurar unas buenas condicio-nes productivas.

La calidad del agu a tiene una importancia primor

dial en las condiciones deí riego, obligando a instalaciones y sistemas más específicos y más caros para

poder regar efic ient em en te y con cont inuidad a medida que ésta disminuye. Depende de las sustanciasdisueltas o en suspensión, ya que nunca se dispone deagua com pletamente pura, como ya se ha dicho.

10.2. Sistemas de riego

Los sistemas de riego más empleados en invernaderos son esencialmente los de gravedad y localizado,aunqu e cada vez se está utilizando m ás este último.

Con buenos suelos, alta densidad de plantación yaguas de calidad aceptable no presenta grandes ventajas el riego localizado, porque e! posible ahorro deagua no es grande y los gastos necesarios aumentan.En caso de aguas salinas, cultivos en lineas de menordensidad y suelos ligeros, easo típico del enarenado,

prese nta ev id en tes ventajas .

La aspersión es cada vez menos utilizada, ya quetiene el inconveniente de aumentar ¡a humedadambiente dentro del invernadero y de mojar toda la

planta, con el consigu iente riesgo de en ferm ed ad esespecialmente botritis. Además, en cultivos de alto

porte sería nec esario, pa ra un a buena distribu ción ,regar po r encima de las plantas, lo que viene dificultado por la altura del invernadero.

Unicamente en casos especiales (semilleros, viveros, etc.), donde las plantas son pequeñas y es nece

sario ma ntener toda la superficie m uy húm eda, con un

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importante grado de humedad ambiental y sin riesgode encharcamicnto, suele ser utilizada. Actualmenteen estos casos abunda la urifereión de los HatnfÜlnebuhzadores, de muy diversos tipos y diseños, quetambién forman parte del riego localizado

Capitulo 1 0 Riegoen invernaderos

10.2 .1 . Riego por gravedad

Se puede decir que este sistema va cayendo endesuso frente al riego localizado que se instalasobre todo, en los invernadero s de nueva construcción, ya que permite una fácil autom atización asícomo un perfecto control del agua. Sin embargo semantiene en im porcentaje cada vez men or de invernaderos construidos hace tiempo, cuando este riegoera el tradicional.

Presenta la ventaja de no necesitar ninguna ínsta-. “ PfGffiei ni de aporte de eneigía suplemen ta

rio com o ¡os otros sistema s, con el consiguiente abo-rro de gasto de explotación.

Una práctica cultural, habitual en ciertas zonascon invernaderos preparados para ello, es dar un primer riego de presiembra por gravedad, humedeciendo bien lodo el terreno y, posteriormente, utilizar el

goteo. También es utilizado para las labores de desinfección del terreno y de lavado de sales. En ciertos

casos, hay nuevos invernaderos con riego por goteoque se diseñan para poder dar, cuando es necesarioun n eg ó de las características citadas.

En gravedad se utiliza easi siempre el riego porinundación, ya que generalmente ¡os invernaderostienen el suelo nivelado o con pequeñas pendientes

por lo que se const ru yen fá cilm ente ca ballones pe ri-metrales pata contención de la lámina de riego. Seevitan de esta ibrma pérdidas por escorrentia y lasalida de dichas aguas al exterior del invernadero,con ¡os consiguientes problemas que se podrían

prov oca r.

Los principa!*® inconvenientes de este tipo deriego consisten en ¡a necesidad de mayor cantidad demano de obra y en las mayores pérdidas producidasdurante el transporte de! agua, cuando éste, como

suele ser tradicional, se prod uce por co nducciones aiaire libre, con muchos años de uso. Actualmente setiende, por esta razón, sobre todo en nuevas instalaciones y en zonas donde el agua es el faetor limitante, a conducirla por tuberías de baja presión, preferi

blemen te en terrad as pa ra su m ejo r pro tecc ión.

10.2.2. Riego localizado

El riego localizado es el más utilizado en losinvernaderos, p or las evidentes v entajas que presenta.Entre los diferentes sistemas el goteo es ei que más

Figura 10-1. Riego de presiembra por gravedad.

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— _______ __________ Capítulo 10 Riego en invernaderos

aunque últimamente se están ensayando lase tas perforada s o exudantes y, en algunos cultivosa niicroaspersión.

El goteo está perfectamente adaptado a los cultivos en lineas, t,picos de la horticultura, tendiendo los

f ™ a !o larS° de las hileras de plantas, lo que faci-otras ll o r e s de cultivo ya que se pueden utilizarcon comodidad las interlíneas, que a diferencia de««ras tipos de negó, no se humedecen. Por esta razónsr logra un menor consumo de agua, debido a ¡amenor evaporación producida desde el suelo, depen-ffiendo del porcentaje mojado.

La instalación suele ser fija. Por esta razón lamano de obra necesaria, aun en las instalaciones másrudimentarias, es mínima, lo que facilita (a alta frec u e n c ia * aplicaciones. Dicha alta frecuencia obliga

a peq ue ños ap ortes híd rico s, gen era lm ente reponie ndo el consumo de las plantas. El pequeño caudal unitario de los goteros permite un buen control e„ laaplicación del agua, aun en pequ eñas dosis, quelacilita este tipo de riego.

Los invernaderos, po r sus pequeñas dimensionesno suelen presentar problemas para un correcto dise-'no del riego La poc a longitud de los ram ales provo-

de traba1' H l Carga pequeiias’ l’or ‘l“e 'a presiónde trabajo de ios emisores es bastante pareja, con la

consigu iente buena uniform idad de distribución Si ato anterior añadimos que las diferencias de cotasexistentes no suelen ser importantes, los goterosautocompensantes, generalmente más caro,, no sue^len ser necesarios.

“ 7 1 s u ,eio >-.de '* A sp ir a d a por las plantas,que va a depend er pnne,p álmen te de la radiación solar.

r ¡ ¡ J u eVa.P° rf diGere seS™ se utilice sistema de> ° ,ocallzado . clut' nioJa Sólo parte del suelo y dis

minuye por ello dicfsa evaporación, o cualquier otro

e" d CaS° dfi iOS ¡'’™ ™ de ro seste factor nene menor importancia pues, generalmente. el cultivo ocupa o sombrea gran parte delsuelo, siendo la transpiración el factor determinantede dichas necesidades, sobre todo si se utiliza el primer sistema citado. Caso de emplear acolchados laevaporación disminuye todavia más y si se utilizacalefacción aumenta lo transpiración.

La radiación solar incidente sobre un cultivo dent e de invernadero difiere de la recibida por un culti

vo al aire libre. Depende principalmente de la formade la cubierta, de su orientación, del material decerramiento y del estado y limpieza de, mismo, p Z

a la radiación no penetra en el invernaderohaciéndolo, además, de forma difusa.

A todos estos tactores que modifican el "clima"dL un inv ernade ro hay que aña dir la ausen cia de vien-

0 ° J c Í ! qLieÍla veIncldad- asi ramo las diferentes posibilidad es de ve ntilac ión, que siem pre es necesa-mu ya que actúa como un regulador de la temperatu-• interna. Respecto a este punto se debe tene r en

cuenta que la concentración de C 0 2 varia con res pe cto al ai re lib re, lo que pue de tener influen cia en la produ cc ión tota!, au nqu e es un factor que, por elmom ento, no se suele considerar,

Cada invernadero, según tamaño, puede regartoda la superficie simultáneamente o bien dividirlaen sectores, un,dos al sistema central de distribución, regandose en sucesivas operaciones, mediantelas correspondientes llaves, catadores e inclusomoduladores de presión.

10.3. Necesidades hídricas de los cultivos en invernadero __________

Las necesidades de los. cultivos vienen delennina -das por la evapotranspiracióu, suma del agua evap ora

r e to d o jo anterior se deduce que el cálculo dees as necesidad es no es fácil. Su obtención a pa rtir de

alores exactos de radiación, calores latentes, etc es bas tante co mpl icado, deb id o a la dificu lta d de tom ade datos y la complejidad de los cálculos necesariosUn método también utilizado es la medida dc 1a eva

po ración de la lámina de ag ua de un tanqu e de eva poración como se ha explicado en el ap artado 3 4 2Para que los resultados sean válidos, el tanque debe

r a j a d o en las mismas condiciones que los cultivos, en el interior del invernadero.

Este ultimo método tiene la ventaja de utilizar unumeo aparato de medida, sin necesidad de técnLoscuatujcados pa ra la obtención de los datos.

Tam poco se deben desd eñar los datos obtenidos en

- f la c o n e s afines, simadas en las proximidades, en





tactor económico, que siempre hay que tener en jcuenta. Po r lo genera! el precio del agua, debido a las Iimpo rtantes inversione s necesarias en los invernado 1ros, no suele ser un factor limitante, representando el I

precio pa ga do ap roxim ad am en te el 5% de los ga stostotales de cultivo. Pero sí pued e serlo la disponíbilí- Idad de agua, sobre todo en zonas mediterráneas.

Cualquiera que sea el sistema empleado, debido a Ilas condiciones de alta tem peratura existentes en el Iinvernadero, no es aconsejable regar con agua que I

pued a en fria r el suelo, dificulta ndo la ab so rción de Iagua por las fa ce s, con el consiguiente desequilibrio Ihídrico de (« planta. Por ello, especialmente en el Icaso de agua proveniente de pozos profundos, se Iacostum bra a utilizar balsas, donde el agua se callen- Ita en con tacto con !a tempe ratura ambiente. Este sis- I

tema presenta la ventaja de disponer de agua en todo Imo me nto, permitiendo la alta frecue ncia de riegos. Isiendo imprescindible su instalación cuando lad istri- I bución se ef ec túa por tumos. En ca mbio tien e los Iinconvenientes de que en dichas balsas se producen I

pérdida s por evaporación, que pued en se r im po rtan- Ites si el agua permanece en ellas mucho tiempo, asi I

Tabla 10-1. Consumos de agua diarios medios en invernadero en I ü ro s / m 2 Fuente: Caja Rural de Almería.

Julio Agosto Septiem Octubre Noviem Diciem Enero Febrero Marzo Abril Mayo

PimientoI a 2a i 1a i 1* 2a 1s 2a 13 2« 1* 29 I 9 2a 1a 2® -fa 2a 1a 2L

largo j 1,63-1.98 2,30-2,66 2,81-2,54 2,20-1.88 1,78-1,41 1.33-1,31 1,19-1,31

corto 1,83-3,01 3,80-3,94 4,13-4,18 3,86-3,11 2,20-1,88 1.78-1,29 1.19-1.31 1,36-1,50

' 1

*

holandés

Berenjenai .38-2,28, 2,81-2,83 2,40-2,04 1.94-1,41 1,46-1,31 1,53-1,69 !

Calabacín

otoño1

1,60-1,90 2,81-2,54 1,80-1,53 1,45-1,03

1,13-1,17

1,06-0,87

1.19-1,41

0,85-0,56

2.27-2,88 3,39-3,39 3,23-3,02-------------

primavera-------------1--------------1------------- 0,39-0,87 1,10-1,40 2,27-2,72

otoño 1,48 2.75-3,04 3.51-3.39 2,40-2.04 1,94-1,55 1,59-1.46 1.70-1.88 2,84^2,88

primavera

Sandía ____________ _____________ ! ____ — 1-------------U¿ i

0.33 0,66-1,03 1,53-2,06

0,34-0,75

3,40-3,84

1,70-2,56

4,79-4,66 4,61-4,54 4,88-5,09

Judía

otoño^ i

0=70-1,70 1.60-1.70 1,61-1,29; 1,19

0,34-0,75 1,70-2,56! 3,994,66 5,08-5,54 5,48*5,09 i

primavera

------------

i-------------

1

|

0,26-0.741,19-1,69 2,84-3,20 j 3.55

igualdad de condiciones climáticas esternas, con pa recido s sistem as de cu bierta, igua ldad de dic io-nes internas y con la misma variedad de cultivo, en lascuales se tenga la seguridad de regar correctamente.

Por la gran importancia que van adquiriendo los

cultivos de invernadero, la tabla 10.1 ofrece necesidades hidricas de los principales cultivos bajo plástico en Almería, según trabajos de la Caja Rural.Dichos valores se expresan por quincenas y bemoselegido, como fecha de siembra la más habitual.Dicha entidad ofrece unas ho jas de.asesoramienío alregante, con las diferentes necesidades correspondientes a diferentes fechas de siembra.

10.4 . Manejo del riego en

invernadero

Una vez determinadas las necesidades de los cu ltivos el riego debe a portar dicha cantidad de a gua enlas mejores condiciones. Sobre este punto incide el


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Capítulo 10 Riego en invernaderos

Figura 10*2. Balsade regulacióncubiertacon rafianegraparaevitarevaporacióny formación dealgas.

como aumenta la cantidad de materia orgánica, quees necesario filtrar, en riego por goteo, para evitarfuturas obturacione s de la instalación. Po r esta razón,cada ve z es más frecuente cubrir las balsas.

En el caso de riego por gravedad se suele regar

cada varios días, dependiendo dicho intervalo, sobretodo, del cultivo y d e la époc a del año. La periodicidadde los aportes hídricos es inferior a la semana enmuchos cultivos hortícolas, que son los más sensiblesal estrés hídrico. La separación entre riegos debe evitar que la tensión matricial pued a alcanzar valores elevados. con el consiguiente peijuicio en la producción.

Debido a las generale | buenas condicioneshidráulicas de los suelos y a las pequeñas dimensiones de los invernaderos y, er,.consecuencia, la cortalongitud de los canteros, el manejo del riego no suele

prese ntar complicac iones. En ge ne ral se logra obtener unas aceptables u niformidades de riego.

Sin embargo, la alta frecuencia de riegos, necesaria para una óptima producción en invernadero, haceaum entar la mano d e obra y no favo rece este método.Cada vez en mayor cantidad es reemplazado por elriego localizado.

En este riego, el correcto diseño del mismo emput.za po r la elección del emiso r o gotero* que se efectua

rá en función de las características del terreno y determinará las dimensiones del bulbo mojado, según loexpuesto en el cap ítulo 7, Los goteros se dispondrán alo largo de las hileras de plantas, de tal form a que todasellas reciban agua. El núme ro de goteros de penderá delmarco de plantación y de la superficie total que se

desee mojar. Como regla gen eral puede decirse que eninvernaderos, debido a la mayor densidad de plantación, aumenta el número de goteros utilizados, sinsobrepasar los 2 emisores po r metro cuadrado. Su caudal es pequeño, siendo los más empleados los de 2 o 4litros/hora, especialmente en cultivos sobre enarenado.

En caso de cultivo sobre sustrato, cada vez másempleado, se suelen utilizar goteros que se pinchanen el saco o envoltorio correspondiente.

El diámetro de las ramales, determinado en fun

ción de su longitud y del caudal de los goteros, ambos peq ueño s, su ele se r de 10 o 12 mm, compa tible conuna buen a uniformidad de distribución.

Un buen manejo del riego debe asegurar que lacantidad d e agua en el suelo no lim ite ia transpiraciónde los cultivos que, recordam os, suele ser diferente dela producida al aire libre. Por ello la frecuencia sueleser elevada, reponiendo rápidamente el agua consumida, con el fin de que ésta sea fácilmente absorbida

por las plantas . Ello trae como conse cu enc ia la posi-


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Capítulo 10 Riego en invernaderos

bilid ad de una mayor prod ucc ión, siem pre que existe gua disponible, pues generalmente coinciden los

má ximos de temperatura y de luz, con m ayor demím-da evapotranspirativa y mayor fotosíntesis.

Ahora bien, también un ex ceso de agua en el sueloque no permita una adecuada aireación, es perjudicial

par a la plan ta, por lo que no hay qu e confu ndir al tafrecuencia con aportes hídrieos excesivos, encharcando el terreno y produciendo pérdidas de agua y decosecha. Un adecuado manejo debe evitarlo.

Salvo casos especiales, con una sofisticada automatización. la frecuencia de riegos se suele fijar para

pe riodo s de tiempo determinad os y el cauda l qu e seva a aportar, variable según los condicionantes delcultivo, se regula variando el tiempo de riego, pues la

presión de trab ajo no suele ca mbiarse. En ép oc as de

máximas necesidades hídricas y en función de lascaracterísticas del suelo, natura! o aportado, se pueden recomendar riegos diarios y, en cienos casosvanasvecesaldía.

La variación del contenido del agua en el suelocon este sistema localizado, hace recomendable eluso de tensiómetros para un más fácil control delriego con el fin de tener la segun dad de man tener enel suelo el grado de humedad compatible con la producción deseada. La utilización de estos aparatos seha descrito en el apartado 7,7.

El estrés hídrico que puede sufrir un cultivo no provo ca los mismos resu ltad os a lo largo del ciclovegetativo, pudiendo prod ucir precocidad en los pri-meros estados de desarrollo. En ciertos casos se

pued e ap ro vec har esa co yuntura, as í c om o las co ndiciones climáticas más iavorables bajo cubierta, con elfin de obtener cultivos de primor, de valor comercialsiempre más elevado, sin disminuir la producción.

Recordemos que en riego localizado, con menor

superficie mojada y una concentración de raícesimportante en dichas zonas, las plantas son más sensibles a la falta de agua. Las peculiares condicionesclimáticas de los invernaderos cooperan a que dichoestrés sea también más dañino, pudiendo producirseimportantes pérdidas económicas por dicha causa,debida algunas veces, a un manejo inadecuado deiriego, aunque el diseño sea correcto.

En todo caso siempre es deseable un adecuadoman ejo del riego, para lo cual, recordemos, son nec e

sarias unas instalaciones correctamente diseñadasque perm itan controlar las principales va riables de lasque depende el buen uso de las mismas, permitiendolas correcciones correspondientes en caso de mal funcionamiento. Toda instalación debe disponer de unosmínimo s aparatos de control o medida para garantizar

:su buen servicio.

El importe de los mismos, generalmente no muyelevado, aunque encarece ia instalación, queda com

pensa do holgada men te por los ben ef ic ios qu e aporta.

La fertimg-jetón, aportes de fertilizantes disueltosen el agur de negó , está alcanzando un gran desarrollo.

. P“ decir que se utiliza prácticam ente en todas lasinstalaciones, incluso con un cierto grado de automatización que asegure su correcto funcionamiento.

10.5 . Evaluación del riego en invernadero

Como hemos visto, el volumen de agua ap o rt™ puede tener un a gran repe rcusión en la prod ucción , po r lo que es nec esar io as egura r un co rrec to func ionamiento del riego. Para ello se efectúan ¡as evaluaciones, que es conveniente repetir con cierta periodicidad. especialmente en goteo, para comprobar que

se mantiene con el paso del tiempo el buen funcionamiento de la instalación. Se asegura de esta forma, elaporte de las cantidades de agua necesarias para ía

prod uc ción prev ista.

Generalmente estos riegos no suelen presentardificultades de diseño, debido a las pequeñas dimensiones de las parcelas regadas. Tanto los canteroscomo los ramales no suelen tener más de 25 o 30 mde longitud, lo que facilita una buena uniformidad v,

por ende , una buen a eficienc ia.

En el caso de riego por inun dación, co mo ya se hadicho, en genera! el pequeño tamaño de los canteros

perm ite obtener u na bue na uni form idad . El riego se puede m aneja r co rr ecta m ente , sin pérd id as pormaniobras ni problemas de erosión o de arrastre demateriales. Conviene disponer de un control en cabeza de parcela, para conocer el caudal realmente dis

po nib le y poder ase gura r un a correc ta do sis de riego.

En el caso de riego por goteo, en las citadas con-diciones, partiendo de unos conocimientos hidráuli-


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eos correctas por pane del instalador, solamente si elmaterial es de mala calidad, lia sido maltratado ousado incorrectamente, suelen existir deficiencias.

Siempre es aconsejable efectuar una evaluacióndel riego, determinando, al menos, los caudales rea

les de los goteros, de acuerdo con fas iiomias existentes, con el fin de asegurar una buena uniformidadae distribución y el tiempo necesario para aportar lacantidad de agua necesaria al cultivo. Eít pequeñasinstalaciones, al comenzar ¡a campaña y sobre suelodesnudo o con las plantas poco desarrollada s, es posi

ble reco noce r si ex is ten gote ro s tapo nad os y en sucaso, limpiarlos o cambiarlos. El determinar visualmente si los caudales que apartan son similares, enfunción del c harco o bulbo marcado sobre el terreno,no es exacto, ya que las condicion es de infiltración encada pumo no son iguales.

También es recomendable conocer la presiónexistente en la instalación, utilizando los manómetrosde control que deben existir. Ade más co mo el final deos ramales suele ser el propio lubo doblado y atado

la presión en dichos pu mos se puede medir fácilmente desatando ¡a extremidad e introduciendo un m anómetro adecuado. Estos datos permiten conocer elestado de la instalación y corregir fácilmente cualquier tallo existente, manteniendo siempre una buenaeficiencia de riego.

Los invernaderos pequeñ os, especialmente los decarácter lamiha r, no suelen estsur muy autom atizadossalvo en el caso de la fertitrigación debido a su ma yorcomplejidad, A medida que aumenta el carácterempresarial de los mismos, se va incrementando elcontrol automatizado no sólo del riego, sino de

muchas operaciones; ventilación, sombreado etc i amayor automatización se utiliza en los cultivos’sinsuelo o sobre sustratos. En este casó, creemo s co nveniente da r una somera idea de la misma, pudiendo ellector, si desea mayor información, acudir a publica-Clones especializadas.


Los problemas más habituales suelen ser obturaciones. totales o parciales, de goteros y aplastamiento de ramales de riego por pisadas, durante las numerosas labores de cultivo que deben realizarse. El primer caso es más habitual con aguas de baja calidaddebiendo hacerse tratamiento de limpieza de las tuberías durante ia campaña de riegos. El segundo se produce, sobre todo, con cultivos rastreros, melones,sandias, etc., que no permiten ver los ramales. Las

par tes dañ adas se repo nen fáci lmen te,

10.6. Automatización del riego en invernadero

Figura 10-3. Cultivosobresustratoeninvernadero.

Ya hemos dicho que el goteo es fácilmente auto-matizable. La automatización suele crecer con eltama ño de los invernaderos y con el precio de loscultivos, buscando asegurar calidad y cantidad deproducc ión, ev itando po sibles fallos hum an os

Los cultivos en sustratos hacen necesaria laautom atización tanto en la fcrtirrigación com o en laalta ¡recuenca de riego. En el primer caso, asegurando los aportes natricionales correctos para unaóptima producción. En el segundo, evitando cualquier retraso o disminución en !os aportes que producirían en las plantas un estrés hídrico, pues habitualmente dichos sustratos están contenidos ensacos o contenedores.

Respecto a este punto, hay que tener en cuentaque los suelos producen un electo tampón en las reacciones quím icas, que no existe en los sustratos inerteso en la hidroponía. En estos casos es necesario lograruna rigurosa exactitud de las sustancias nutrientes, vaque cua lquier variación afecta a la productividad delcultivo. En consecuencia, únicamente el control auto-ma nco de las soluciones aportadas, evitando el errorhumano, puede asegurar unas producciones óptimasma nteniend o con exactitud las condiciones d e cultivo

diseñadas. Para más detalles ver capítulo 11.




Capitulo JO Riego en invernaderos

El control del riego se puede efec tuar mediante un

go ! o hie que T 13 frecuen cia y du™ ió n «Je lí 5W-0PS. o bien medíante un contenedor, utilizado como

patrón para determin ar cu ánd o se de be regar Éste se

on: “ r dn queact¡vaunP ne en marcha el negó, cuando hay una diferenciade peso entre e , contenedor, con p la L T y J g T y ■

contrapeso de e q u i n o , calculado p a r / q u f ^ t i

siempre un volumen de agu a que no provoque estrés

va ajiistand°según el aum ento de peso de la planta.

cm rf" 0,TOS CaS° S Se irlsta!an dos contactores eléc tri-arranque y parada del riego, según e! nivel de

pa tró n anZñ^ ° ” d C° ntenedOT £ » L o

D“ * “ “ “ s - s r - * * — ■»


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Capitulo 11 Fertirrigación

j _ l . I . Conceptos general~

La fertirrigación es la aplicación de los elementosnutritivos necesarios para un correcto desarrollo de

riego P a iT los sistemas y operaciones de

tos en el “ neC!eSani> d,S° 'Ver d' chos e!™ -DichT i "' Conv[rt,endola ™ el u ció n nutritiva

" ¡ r sepueds apiicar defonmc°ntm™(cultivos hid opon ,eos o sobre sustratos i nen es) o

c u m r r ' r ? 4ue es eicas° habttuai «™ J T ° , e SIStema de íe rt¡' w i o n dismi-uy t papel dei suel„ cofflo sum i„ ¡strad[ir dc efe_

men tas nutritivos y le puede co nvertir en mero sopor-te mecánico de las plantas.

D a r t i Í ^ T ^ 0 Um gran a’lge ™ ,OS 0ltimBS am u , del desa rrol lo del r iégo local izado especial

mente en el de alia frecuencia, sistema en elT u e se p u ed e d e c ir qu e n o ti en e se n ti d o no ut i l izar la Es

también mu y empicada en la aspersión, pero muchomenos en el riego por gravedad, ya que en e5te "asono presenta las ventajas de l o c a c i ó n y d“ odebido a las pérdidas que se producen

q u e ts ¡I etb™ eaCÍ™ ap 0,ta 'OS nmrientes disUe!tos.que es ¡a forma en que van a ser utilizados por la pfem-

W t e ja s “ raÍCeS' p resen tan do g e n t e s

La planta puede aprovechar e! fertilizante deforma inm ediata, sin temer qu e espe rar a que se

derra íces e" ^ SUe'° y a 'CanCe ,a zona

U aplicación de fertilizantes no necesita una operación especifica de abonado, con el consiguiente ahonro de inversión, energía y m ano de obra.

Dicha aplicación se puede fácilmente fraccionar ponien do a dispo sición de las plan tas los ñu

tiente s a medida que los necesitan, a lt> largo desu ciclo tenológico. Para un uso correcto esnecesario conocer las necesidades exactas denutrientes en cada ca so concreto. Los conceptos

adicionales de abonado de fondo y dc cobertura, que aportaban en una o dos veces todos loselementos nu tntivos, parte de los cuales no eranaprovechados por las plantas, se pueden olvidar.

• M ayo r control de las dos is que se van a aplicar.

asegurando una buena uniformidad de distribu

ción, una buena eficiencia en el uso de fertilizantes y evitando excesos que pueda n contaminar el tnedio ambiente, sobre todo en el casodel Uitrogeno nítrico.

Localización de los nutrientes en la zona radi

cal, en caso de riego localizado, con el consiguiente ahorro en la cantidad de producto quese va a utilizar. Es te punto tiene gran impo rtancia en los elementos poco solubles y con facilidad para formar precipitados, especialmente ene caso del osforo, que tiene poca mov ilidad enei sue o y. en con secue ncia, tiende a localizarsecerca del punto de aplicación.

de « r , * ” hUmedad * !a fi,crte concentraciónfertilizantes que se obtienen en la zona radical pro

ducen unas condiciones muy favorables de disociación 1y dc actividad de los iones. La limitación dc volumen Ien que se encuentran dichos elementos queda compen- J

Sada COn bien, la ac um u lrió n de sales 1en la periferia del bulbo mojado se: produce tambiéncomo es logieo, con los elementos fertilizantes. Sedeben realizar pequeñas aportaciones muy repetidas.

El principal inconveniente de este método de fertilización es que la mezcla de agua y fertilizantes

c“ .t Sf Ídad k Sn'UCÍÓn-Esfe Ci~C en t, 7 aEUaS 5al,nas Se debc tener “ uy encuen ta al prepa rar las soluciones nutrilivas Comoregla general se puede decir que, utilizando agua de

S w u d ó n 11 ® i 31"3®1’ í CHnductividad eléctrica dela solución resultante no deb e sob repasar los 3 dS/cm.

Actualmente se están empezando a aportar oíroselementos químicos en el agua de riego h e rb ic X

carjic 3S. etC; s¡? uiend0 el m ia » ° principio. Las aplicaciones se efectúan en dosis tan pequerlas como sedesee, con buena uniformidad de distribución. Pero esnecesario continuar las investigaciones comenzadas .

P^-a asegurar un perfec to uso de los citados elementos , .sin que se produzcan efectos secundarios no bien

da n^ nr i * -y ^ C™ d P3S0 del tiemP°- P“ - Idan producir perj uicios no deseados. i

J 1.2. Necesidades de fertilizantes

Igual que para un riego eficiente es necesarioconocer las necesidades hídrieas, para una fertirriga-


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eron eficiente es necesario con oce r las necesidades denutrientes de los cultivo,. Dichas necesidades debendeterminarse con exactitud en eada fase del periodo

'egetativo, pues van cambiando según eí estado de!cultivo, las prácticas culturales empleadas y otrostactores d e m eno r incidencia.

Las plantas extraen los elementos del suelo ydichos elementos deben encontrarse en un nivel normal de concentración. para poder lograr el Óptimorendimiento productivo- Tanto su exceso como su

son Perjudiciales, pues provocan toxicidad ycarencia respectivamente, que d isminuyen la producción. Ambos extremos producen signos visibles en Ja

plan ta, esp ec ia lm en te en las hojas, que su elen servirde aviso al agricultor.

Los análisis de plantas permiten determinar lacantidad de eada elemento nutritivo existente v enconsecuencia, la efectividad de la fertilización o lanecesidad de corregirla, aportando los elementosdeficitarios. Sin embarco en dichos análisis se debetener en cuenta la gran variación en el contenido de

elementos según los órganos analizados y latase vegetativa del cultivo. Esta variación puedeampliarse en las diferentes variedades vegetales exis-

¡entes en un mismo cultivo. Todos eslos datos debenser conocidos por el agricultor, con el fin de obtener

el máximo aprovechamiento de la fertilización que seva a realizar,

La experiencia del agricultor puede ser de granimportancia cuando no se disponga de dichos datos.

11.5. Fertilidad del suelo

Capítulo 11 Fertirrigaeión

La fertilidad de! suelo es ¡a capacidad del mismo para su ministrar a las plan tas los elem entos nutri tivosque necesitan para su óptimo desarrollo. Norm almenteexisten 3 niveles de fertilidad: alto, me dio y bajo Entes 2 primeros niveles no parece, a priori, necesaria lafertilización, ya que pueden aportar al cultivo losnutrientes que necesita.

Las cantidades existentes en el suelo pueden variarde tal lonna que un suelo puede tener abundancia deuno o varios elementos y ser pobre en otros. Estasvariaciones deben co mpen sarse con la fertilización.

Los análisis de suelos nos permiten conocer iacantidad de elem entos nutritivos existentes, que pueden ser extraídos po r las plañías. Para ello debenenco ntrarse en Itirma asimilable por las raíces, que esla vía habitual de absorción, acompañada en ciertos

casos por la absorción foliar, en mucha menor cantidad. El concepta de asimilibilidad es muy importante. ya que pueden existir importantes cantidades denutnenies en el suelo que no puedan ser asimilados

por la planta.

Por regla general se suele determinar ía extracción total de elementos nutritivos efectuada por elcultivo a lo largo del ciclo, cantidad que es la que normalmente se suele reponer. Sin embargo se debetener en cuenta que. en ciertos caso s, parte de las sustancias aportadas pueden ser arrastrados fuera de lazona de absorción de las raíces, con el fin de sumaresas canlidades a las extraídas por las plantas.

Se obtendría asi la máxima eficacia en la fertilización. consigu iendo un desarrollo timo del cultivo, sinapon es excesivos de sustancias nutritivas, con las ventajas ya citadas dc ahorro y de disminución de dañnsmedio ambientales, especialmente por lixiviación.

En este sentido tiene gran importancia la existencia de un buen servicio de asesoramienlo al regante oal fertirrigador, indicánd ole con exactitud las can tida

des que debe aportar, a panir de investigaciones oexperiencia efectuadas in situ o según datos debidamen te contrastados del mismo cultivo en otras zonas.

Cada uno de los nutrientes suele tener un ciclo deijacion o liberación por parte del suelo, que repone

cada uno de ellos en la solución del suelo a medidaque es asimilado por las plantas, tendiendo a mantener, si existe suficiente cantidad, una concentraciónconstante de cada nutriente en la solución del suelo

Si la cantidad asimilada por el cultivo es mayor quela que puede reponer el .suelo, es necesario un apone

suplementario por medio de la fertilización, para poder se guir man teniendo dich a co nce ntrac ión dema nera que las plantas puedan segu ir alimentándose.

Todo lo anterior demuestra la necesidad de unaadecuada programación de la fertilización, introduciendo los cambios que aconseje la evolución del cultivo y los datos aportados por los análisis, sobre todofoliares, que se efectúan cada vez en mayor número.

Dc todo lo expuesto conviene tener en cuenta queaunque el sistema de fertimgarión suele producir unahorro de abono, éste no debe ser el fin perseguido.

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Capítulo 11 Fertirrigación

sino que se debe maximizar la producción. En fon-eion de esta última se debe determinar la fertilizícían, y al enco ntrarse la plan ta en óptimas coodiciones para su desarrollo, fuertes aplicaciones de elementos nutritivos suelen ser muy remabies.

Entre todos los elementos actualmente se consideran únicam ente 16 de gran impo rtancia para la producción, aunque en algunos casos específicos puedeexistir algún otro.

El carbono, o xigeno e hidrógeno son suministrados po r el agua y el a ire, no existien do po r ¡o genera l caren cias. Unicamente en caso de cultivos forzados, con

po ca ventilación, el C 0 2 puede ser fac tor limitante.

El nitrógeno, fósforo y potasio son los elementosnecesarios en mayor cantidad para el correcto desarrollo de las plantas y, por lo general pueden existircarencias, siendo los habitualmente aportados en laertimgacion. El calcio, magnesio y azufre les siguen

en importancia pero, salvo excepciones,como las tanconocidas enmiendas calizas, no suelen existir carencias en la solueion del suelo, ya que son elementos

generalmente presentes, en suficiente cantidad en elagua de riego. Los restantes, eiuc, hieiro, manganeso

boro, molibd eno, c obre y cloro só lo son ne cesarios enmuy pequeñas cantidades, constituyendo los llamados ohgoelementos Actualm ente se suelen aportar de

forma conjunta, mediante productos comercialesespecíficos qu e contienen todos esos elementos.

El sum inistro de nitrógeno viene determinado ensu mayor parte, por la cantidad de materia orgánica

e suelo. La cantidad de nitrógeno dispo nible sesuele calcular mediante un balance de los movimientos de nitrógeno. Actualmente también se suele utilizar el análisis que determina la cantidad total denitrógeno mineral existente en e¡ suelo.

por el co mplejo de cambio. El óxido de pota sio normalmente empleado, es m uy soluble.

Ei fósforo es poco móvil en el suelo, es absorbido por el co mplejo de cam bio y ex isten claras in teracciones con la materia orgánica y otros elementos delsuelo, con facilidad para form ar precipitado s El fósate amónico es muy empleado por su mayor solubi

lidad, y su contenido en nitrógeno permite simultanear las dos aplicaciones. Se debe tener a, cuenta lacomposicion del agua, ya que si ésta contiene calcioo magnesio, se pueden formar precipitados que dificultan la lentlizaciun y pueden provocar problemasae obstrucción.

Como consecuencia se debe tener en cuenta queos ana hsis de suelos deben interpretarse en función de

las características de cada suelo para, verdaderamente, poder obten er resultados orientativos . En much oscasos la interpretación, que no es fácil y requiere unos

bu enos co no cimientos del tema, es muc ho más importante que los resultados de los análisis.

11.4. Soluciones fertilizantes

11.4.1, Productos utilizados

La fertilización nitrogenada es, generalmente, lamas empleada. No suele haber ningún problema desolubilidad. El ion es muy m óvil en el suelo ¡o que

pued e crear problemas de lavado y co ntam inac ión Sedebe tene r en cuenta una pérdida de eficiencia debidoa la posible volatilización del amonio cuando se utiliza este fertilizante, proceso muy sensible a la tem

pera tu ra y a las co nd ic ione s de humedad .

Ño suelen pr oduci rse problemas ésp ecia lte alaplicar el potasio con el agua de riego, aunque esmenos movil que el anterior y puede ser absorbido

Los productos utilizados para la fertirrigaciónOebeii tener como principales características la solu

bilidad y la pureza en su co mpo sición . La so luciónnutritiva que prepararemos no presentará ni partículas msolubles ni elementos no deseados que puedan

pro vocar in te ra cc io nes co n los io nes nutr it iv os.

Com o la solubilidad nunca será perfecta, es necesario para ev itar obturacion es , fil trar la so lución an tes deintroducirla en los sistemas de riego. A este respectohay que tener en cuenta que dicha solubilidad variacon la temperatura, que p uede v ariar durante la diso-

í ' t nr / j ' f 105 productos Y- P°r tanto, afectar a lasolubilidad de alguno de ellos. También varia con el

pH de la so lueion que , por lo general, se su ele acidu-lar para evitar insolubilidades.

Por lo genera! se preparan soluciones madres con

centradas, que posterionne nte se introducen o inyec-

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tan en la red de negó. Aunque existen fertilizanteslíquidos ya preparados, por lo general se utilizan productos solidos que se diluyen en agua. La compatibi-

entre los dlftrentes productos tiene gran importancia, para evitar la formación de precipitados. Poresta razón, como ya veremos m is adelante, se suelenmezclar los diferentes productos en 2 o más depósi-tos, para evitar este problema.

11.4.1.1. Fertilizantes sólidos

a) M ¡trogenados

N it ra to am ónico. E s el más p uro y el de mayo r

? o n n r ’ /31% de N’ gran solubilidad,a 20 °C de temperatura. Reduce la

temperatura y el PH del agua al disolverseAporta el mtrógeno mitad en forma nítrica ymitad en forma amoniacal. Se puede decir quees uno de los productos más utilizados en ferti-mgacíón.

Lrea. No sal miza el ag ua por lo que resu ltamuy apropiada para el caso de aguas salinas,fcs un producto orgánico, con un contenido de

d®146 % ’ e¡] form a ureica , que se transfo rmarápidamente en amoniaco. Su solubilidad esalta, 1.000 Kg/m3 a 20 "C y reduce mucho latemperatura de la solución. Existe en forma

pe rlad a y crista lina , en la que cont iene menoscantidad de biuret, por lo que debe utilizarse

para tra tamientos foliares. Su ut iliza ción de beser cuidadosa, por los riesgos de lavado y dévolatilización del amoniaco.

Sulfato amónico. Contiene 21% de N amoniacal y 23% de S en forma de sulfato. Por estecontenid o presenta profflema . d e salinidad, enespecial en aguas con a'tos contenidos de sul

fates. Su solubilidad es bastante alta700 Kg/m 3 a 2 0 °C.

N it ra to de cal. Se utiliza únicamente en riegoslocalizados cuando es necesario el aporte decalcio. Su contenido en N nítrico es pequeño,15 A, y su solubilidad alta, 1,200 Kg/m3.

Nitrato potásico. Contiene un 13% de N nítrico y un 45% de K20 , po r lo que es un producto muy utilizado por su aportación de ambo3

elementos. Su grado de solubilidad es el más

®¡8? * t®dos los fertilizantes nitrogenados,300 K g/nF a 20 "C.

b) Po tásic os

Además del anterior, que es muy usado, se uti-hzaa:

Sulfato potásico. Contiene un 50% de K-,0 v

de, S ' Sl*Srado de “ ItM d a d es bajo.00 Kg/m a 20 T . C omo en el caso del sulfa-

to amónico, deben tenerse las mismas precauciones para su utilización.

En ciertos casos se utiliza el hídróxido potási-co, que tiene un contenido del 50% de K-,0.

c) Fosfóricos

Fosfato monoamÓBko. Es un producto muyutilizado, ya que contiene un <50% de P70 . vun 12% de N, cun bajo poder de salinizadó n yreacción ácida, Sin embargo su solubilidad noes alta, 530 Kg/m3 a 20 .

Fosfato diam ónico Contiene un 53% de P-,0,y 2 1% de N, pero presenta el inconveniente détener reacción alcalina, por lo que se suele aña-

dir acido n ítrico para reducir e! pH.

l-osfato de urea. Contiene un 44% de P,0= y17% de N, con reacción ácida.

11.4 .1 .2 . Fertilizantes líquidos

Se están utilizando mucho en la actualidad, ya que presentan la ventaja de no tener que preparar las solucio

nes madres. Necesitan depósitos especiales, generalmente plásticos, para que no sean atacados por los ácidos.

Los abonos líquidos más em pleados son:

Solución V 3 2 . Es una mezcla de urea y nitrato amón ico que contiene 16% de N ureico 8%de N amoniacal y 8% de N nítrico. Es muy utilizada al presentar tas 3 formas de nitrógenoaunq ue en ciertos casos, suelos arenosos lalenta transformación del N ureico puede ser uninconveniente.

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Solución N-2U. Es una solución de nitratoamonico, por lo que se puede aplicar todo fe,escrito sobre dicho producto.

Ácido n ítrico. Contiene un 12 % de N y se utiliza mas que como abono, como corrector de

pH , au nq ue se de be tener en cu en ta el N que

aporta. Producto muy peligroso que debeman ipularse con precaución.

Nitratos líquidos de cal y magnesiosoluciones con un contenido del 7% de N, quese emplean para aportar calcio y magnesio encaso de carencias, ya que las solucione s contienen un 10 de Ca y un 7% de Mg respectiva-mente.

Ác ido fosfórico. E s el producto más usado paraaportar el fósforo, ya que se logra una mayormovilidad en el suelo de este elemento. Existe

™ r j L'™ CentraCÍ0"es diferentes. Una con un/S , o de acido, que con tiene un 53 % de P y otra

con un 60% de ácido que eontiene un 40% deP. Es muy acidificante y, en consecuencia, sirve

para reduci r e l pH de las soluciones .

Solución de potasa. Es taaiscüacíón de clora-ro de potasio, con un contenido del 10% Esmu y acidificante.

Solucion de complejos líquidos. Son abonosque contienen 2 o 3 d e tos elementos principales: mtrogeno, potasio y fósforo. Se preparan

para utilizarse directam en te , como si fueransoluciones madre. Su composición es muyvariable, debiéndose utilizar la fórmula, encada caso, más apropiada para las necesidadesde nutrientes. En ciertos casos, como el deaguas salinas, deben utilizarse los de reacciones muy acidas.

11.5. Preparación de soluciones madre

Es una operación imprescindible cuando se utilizan productos sólidos que es necesario disolver enagua y, posteriormente, introducir en la red de riegoEs necesario conocer con exactitud los datos de solu

bi lidad interacc iones , concen trac ión d e los prod uctosUtilizados, as, como la calidad del agua y el pH finalde la solucion, debiendo efectuarla personas competentes en el tema. Generalmente se preparan en 2

deposites, para evitar interacciones entre los iones.Los casos más habituales son K y Ca K y M e Ca v

Mg, Na y Ca, y Fe y Mn. En co ns ec jen ci nln ca semezclar en el mismo tanque nitrato calcico omagnésico con fosfatos o sulfatas para e vitar precipitados de sulfato o fosfato calcico.

Norm almen te una instalación co m ple ta de ferti-rngación suele u O fcar 3 depósitos, uno para los fertilizantes tu¡r o g e m o s, fosfóricos y potásicos, otro

pata los fe rt ili zan tes que cont ienen calcio o mag nesio, en el que se aplican los microelementos y un tercero para el ácido nítrico, que se utiliza para regulación del pH y para la limpieza de tuberías.

Actualmente, con el riego localizado de alta frecuencia, muy utilizado en horticultura, nos encontramos en condiciones muy parecidas a la hidroponia.Para la mayoría de les cultivos no se conoce conexactitud la mejor composición de la solución nutritiva que se debe aportar. Por lo general se utilizansoluciones universales que, con el paso del tiempo, laexperiencia adquirida y los análisis realizados, se vanmodificando hasta determinar la composición idóneaen cada caso.

Una solución muy utilizada en horticultura es laCoic-Lesaint, cuya com posición es:

12,2 meq/I de N nítrico.

2,2 m eq /1 de N amoniacal.

5,2 meq/1 de K.

6,2 meq /1 de Ca.

1,5 meq/1 de Mg.

2,2 meq/i de P 0 4 .

1,5 meq/1 de S0 4 .

Su pH es 6,

Una vez conocida la solución que se debe utilizarrestando la cantidad de n utrientes que contiene el aguade riego, obtenemos la cantidad de los diferentes ele-

158 / © JTES-Paraninío

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Capítulo 11 Feríirrigación

11.6.1. Aspiración directa3senios que es necesario añadir. Conociendo los milie-env alen tes apollados por unidad de peso de los dite-rsnies productos utilizados (ver tabla al final del capí-

püo), se pueden determinar fáci lm ente las cantidadessecesarias, en peso, de los diferentes productos.

A continuación, como ejemplo, reseñamos soluciones madre tipo, utilizadas en cultivo en sustratos,con agua de buena calidad y sa]ina(0,5 y 3 dS/cmrespectivamente).

Para el riego con agua poco salina se añaden porcada 100 litros:

- Tanque AJ: (N O , ) 2 Ca 8.000 g

NQ 3 k 5.00.0 g

- Tanque B I: s o 4 k . 2.500 g

S 0 4 M g 1.000 g

P 0 4 H3 (50%) 1.500 g

Para el riego con agua salina se añaden:

- Tanque A2: (N 0 3 )2 Ca 9.000 g

N O 3 K 2.000 g

- Tanque B2: S 0 4 K , 4.000 g

SO4 Mg 1.000 g

P 0 4 H3 (50%) 1.500 g

En ambos casos los microelementos se aportaránobligatoriamente en el tanque n° l .

11.6. Aplicación de las soluciones

La incorporac ión d e los ie rti l izantes al agu a deriego en sistemas a presión se efectúa generalmentede 4 formas:

• Asp iración directa en la impulsión de la bomba.

• Tanqu e de fertilización.

• Succión con venturime tro.

• Bom ba inyectora.

Este sistema es ej má s simple de todos, pero tam bién ei men os ex ac to, Cad a vez va siendo men osempleado pues la regulación de la cantidad de pro

ducto que se vaya a utilizar presenta muy p oca garantía, Se suele emplear cuando existe aspiración de la

bomba , es decir que la ba lsa de su ministro de aguaestá más baja que el grupo de bombeo, produciéndose una depresión en la tubería de aspiración. En casocontrario se debe produc ir una pérdida de carga, para

pro duci r un a de presión. És ta succiona , ju nto co n eiagua, la solución de nutrientes, preparada en un d epósito aparte. Dicho depósito está conectado con latubería de aspiración de la bomba, instalándose unallave de paso. Su utilización era debida a ser el sistema m ás barato.

11.6.2. Tanque de fertilización

Consiste en un depósito donde se encuentra lasolución fertilizante, conectado en paralelo con latubería del agua de riego mediante dos tomas, gene

ralmente mangueras flexibles. La primera introduceel agua por su parte inferior y la segunda permite lasalida del agua ya fertilizada. Entre am bas se instalauna válvula que regula el caudal de agua q ue entra y

pasa a trav és del tanque. La pérd id a de ca rga mín im a pro ducida es de 0,3 bar (3 m.c .a) ap ro xim ad am en te .

Este sistema es el más emp leado, aunque tiene elinconveniente de que la concentración de nutrientesen el agua no es constante y el control de la fertirri-gación no es muy exacto, Por lo general es recomendable que haya circulado, a través de! tanque,un volumen de agua igual o superior a 4 veces sucapacidad, para tener la seguridad de que todo elfertilizante se ha incorporado a la red. Existen diferentes modelos y dispositivos para mejorar dichocontrol.

Estos tanques deben soportar la presión de traba jo de la red y en gen eral son metál icos . Para ev itar lacorrosión de las sustancias quím icas suelen ir revestidos con pinturas a base de resinas epóxicas o bienconstruirse con acero inoxidable.

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11 .6 .3. Succión con venturímetro

“ dispositivo provisto de un

™ e al ,mm ta la ^ 'oc ida d del

J y. n consecu encia, disminu ye le presión delliquido c irculante. En este caso d ,cL d e p r e s iv ovoca la entrada de la solución fertilizante, cuya tube-

a se encuentra conectada en dicho punto. P „

produz ca es necesario que ex ista ana

(4 m e a l F Pre5i“ m ' m m a dCl ° rden de ° ’4 ^; i ' necesario un veníurimetro para cada

deposito de fertilizante existente.

1X-6.4. Bomba ?nvertr>r;iEsta ultima es la única que necesua energía y es la

mas exacta, por lo que se suele emplear, sobre todo en

“ imPres' in<™ e disponer de concentraciones de nutrientes exactamente conocidas.

hJ ^ SÍStema ap0rta eneISía a ^ solución d e ferti- para que tc,'Sa may or p re sión que el ag ua de

riego y se pueda introducir en la red. La bombainyectara puede ser de pistón o de diafragma y gen eralmente utiliza energía eléctrica, aunque también

pued e se r hidráulic a, ut iliza nd o la en erg ía del agua para su movun.en ío . Cada em bolada de la borato

introduce una cantidad conocida de fertilizante por

exacta m Íi i I T ** PUede ^ de maneraexacla, manteniendo constante la concentración denutrientes en ei depósito correspondiente.

c m ^ r l f ! 13 fertirTÍe a d ° " . especialm ente ením ™ lorzados 0 sobre sustratos, tiene una granimportancia, por SJ amplia repercusión sobre las producciones y suele hacerse de 3 fbimas diferentes,

• Mid iendo el PH y la CE de ía solución fe rtnri-gadora y mediante los adecuados controles

— T ' al0reS C°nSi(antes’ ™<--ialmeme

• M idiendo los caud ales a la salida de los dep ósitos de iertihzantes para conocer los volúmenes utilizados, y conociendo las concentraciones. determinar las cantidades exactas de ferti-lizantes aportadas.

Utilizando conjuntamente ambos sistemas quesuele ser la práctica habitual.


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— ______ ___ Capítulo 11 Fertirrigación

s e t * " “ p“ "— « » — <•

Figura 11-2. Equipos automáticos de fertirrigación con ordenador incorporado.



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Anejo 1 Calidad del agua

1.1. Generalidades ________

La calidad del agua tiene una importancia primo rdial en las condiciones del riego, obligando a instalaciones y sistemas más específicos y más caros, para

poder regar ef ic ientemente y co n co nt inuidad , amedida que ésta disminuye. Depende de las sustancias disueltas o en suspensión, ya que nunca se dis

pone de agua completamen te pura.

Las principales características pa ra d eterminar lacalidad del agua de riego son:

• Cantidad o concentración total de sales solu bles ex istentes .

• Cantidad o con centración de sodio.

• Concentración de boro y otras sustancias tóxicas.

Salvo en casos especiales, como la existencia desustancias tóxicas específicas para los cultivos, lasalinidad es el factor más importante en este aspecto,

pudiendo pro duci r graves pro blemas de difíci l so lución. El agua salina es, por desgracia, bastante abundante en nuestras zonas semiáridas, especialmente lasmediterráneas, siendo un problema de cierta importancia a nivel regional y prim ordial, en algunos casos,a nivel local.

Una misma cantidad de sales estará más o menosconcentrada según el contenido hídrico del suelo, quedepende, en g eneral, de su textura y de su capacidadde retención de agua. Por esta razón la concentraciónde sales no se puede considerar como un indicadoradecuado de la salinidad y se ha elegido la conductividad eléctrica como m edida de esta última.

Hay que tener en cuenta que los cultivos no se

desarrollan en el agua aplicada con el riego, sino ensoluciones de ella en el suelo, siendo las características de estas solucione s las que tam bién se deben teneren cuen ta para determinar producciones.

En un agua sin sustancias tóxicas, pero con altogrado de salinidad, el daño viene provocado por elefecto osmótico del total de sales en la solución delsuelo, más qu e por la acción de los iones presentes. Latensión osmótica así producida se añade a la tensiónmatricial existente, aumentando la retención de aguaen el suelo. La suma de ambas tensiones no debe

alcanzar valores que impidan un a suficiente absorciónde ag ua po r las raíces para satisfacer las necesidades dela planta, bajo p eligro de marchitamiento.

Para evitar estos problemas, o al menos disminuir

los efectos nocivos, la utilización de dichas aguasdebe ir unida a una serie de prácticas de m ejora comoson: sistema de riego adecuado, con lavado de salessi es necesario, labores de mejora del suelo, utilización de cu ltivos y v ariedades más tolerantes a la salinidad, etc., que facilitan o posibilitan su uso.

1.2. Clasificación de aguas para riego_____________________

La salinidad de una solución se suele determinar por su conductiv idad el éc tr ic a a 25 °C, ya qu e la tem pe ra tu ra hace var ia r su valor. Las ex pres io nes másutilizadas usan como unidades el milimho/cm o elmicromho/cm, aunque en la actualidad se emplea eldS/m = milimho/cm.

Norm alm ente se consideran ag uas co n poca sa linidad las de una conductividad eléctrica (EC o CE)men or de 750 mierom hos/cm y salinas las de valoressuperiores, aunque en m uchos cultivos se pueden uti

lizar sin problemas aguas de hasta 1.500 microm-hos/cm = 1,5 dS/m.

El contenido total de sales en partes por millón(p.p.m.) o en gramos por metro cúbico se obtienemu ltiplicando po r 0,64 la conductividad eléctrica enmicromhos/cm.

La tensión osmótica de la solución, expresada enkgf/cm, se obtiene multiplicando la CE (dS/m) por 0,36.

1.2.1. Sodiflcación o alcalinización

El sodio es un elemento que degrada el suelo,mod ificando su estructura y disminuyendo su perm eabilidad. Sin em bargo, el calcio y el magnesio tienenefectos contrarios, Por esta razón el efecto de sodiflcación varía con la cantidad de ca lcio y ma gnesio en

el suelo. Po r lo general su efecto disminu ye conforme


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r. -,,-m • el grosor de la textura, existiend o mayor

peligro en los su elos arcillo sos.

Para determinar el peligro de sodificación seásele utilizar el índice SAR (irebeidn de abs orción de

sodio), que viene definido por la siguiente fórmula:

____________S M l~ l / 2 (CaJ+ + Mg2+)m

síi donde las concen traciones de los 3 iones se expres a en meq/L Para valores mayores de 10 se conside

ra que existe dich o riesgo.

En general no se debe separar el contenido total«k sales y el de sod io, pues sus efectos son acumula-ovos. Existen varios criterios para clasificar el aguade riego, siendo el más empleado el de Riverside,que detallamos a continuación. En abcisas se lleva elvalor de la EC y en ordenadas el valor del SAR.Desde dichos puntos se trazan paralelas a los ejes yLa intersección indic a la calidad del agua .

Sin embargo, al variar el pH y la cantidad de car-bo natos y bic arb onatos exis tente s en el su elo, pu eden existir precipitaciones de Ca y Mg, disminuyendo su concentración y aumentando el SAR. Por esta

razón se ha introducido un ajuste de dicho valor, enfunción del pH potencial que se puede alcanzar en lasolución del suelo* obteniéndose el SAR ajustado.

Para su determinación se aplica la siguiente

fórmula:

SAR aj ' SAR x (1 + (8,4 - pH s) (2)

en donde

- 8,4 : es el pH aproximado de un suelo no consi-derado sódico, en equilibrio con el carbonato

calcico.

- pHs : es el pH de saturación del sistema carbonato para el agua que se u tiliza para el riego.

Este valor se puede determ inar por la prueba delmármol o de la calcita, pero en general se estima por

la siguiente fórmula:

pH s = pH a + pí'lb + pHc

siendo

- pHa : valor del pH inducido por los cationes Ca,

Mg y Na.

- pl lj,: valor del pH inducido por Los cationes Ca

y Mg.

- pH : valo r del pH inducido por los anion es

CÓ3H.

Todos los valores se expresan en miliequ ivakntes

por litro.

Los valores de los pH inducidos están tabuladosen función de los mil ¡equivalentes ex istentes en elagua. La siguiente tabla sirve para su cálculo.

Tabla 1. Cálculo de pHs

Suma de concentraciones (meq/l)Ga2+ + Mg2+ + Na" pHa

Ca2+ + Mg2*Cq33~+ C 0 3H-

pHbPHC

0,05 2,0 4,6 4,3

0,10 2,0 4,3 4,0

0,152,0 4,1 3,8

0,20 2.0 4,0 3,7

0,25 2,0 3,9 3,6

0,30 2,0 3,8 3,5

0,40 2.0 3,7 3,4

0,50 2,1 3,6 3,3

0,75 2,1 3,4 3,1

1,00 2,1 3,3 3,0

1.25 2,1 3,2 2,9

1,5 2,1 3 r1 2,8

2,0 2,2 3,0 2,7

2,5 2,2 2.9 2,6

3,0 2,2 2,8 2.54,0 2.2 2,7 2,4

5,0 2.2 2,6 2,3

6,0 2,2 2,5 2,2

8,0 2,3 2,4 2,1

10,0 2,3 2,3 2,0

12,5 2,3 2,2 1,9

15,0 2,3 2,1 1,8

20,0 2,4 2,0 1,7

30,0 2,4 1,8 1,5

50.0 2,5 1,6 1,3

80.0 _______________ 2,5 1,4 1,1

© rTES-Paraninío / 165

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'a^ n t ™ ^^ rieg o, a S al,n id ad < '

Tabla 2. Peligro de alc aliz ac ión .

rado5 « o Saf°leS^ — *■ Na y pref ieren uti lizar el S A r T " P" ilgr0sidadviene « presado por" ^ ^ Val‘’r

^ s r ^ wT wo,fet4entre Woarbowm» y calcio v d t a T '* Kl tKÍ6n C ü , ejercida e r - , L I , í P es,on para aI *

•• i-“ ” -?r í ¿ " S “: " s- « *Tabla 3. Concentración de

superficie, que resultaría de regar con ¡ " - cerca de ,aHC03-/ea^+ (FAO). <Í0termíílaíJo valor de

CE def agua aplicada (ds/m)

0,7 1,0

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Clasificacióndelasaguasparariego

FiguraA - l. NormadeRrverside clasificación de lasaguas de riego(USDA).

© ITES-'Paraninfo / 167

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1.3 . Precipitación de sales y obturaciones

El contenido de sales puede provocar precipitados según el equilibrio existente entre los carbona

tes. Para cono cer sus posibles efectos se suele utilizarun parametro. CARBONA TO SÓDICO RESIDUA Lque prevé que todo el contenido en calcio y magnesio

pue dan precipitar.

La fó rmula, utilizando meq/1, es la siguiente:

C.S.R. = (C03 - + C 03H-) - ( C a » + M g^ )

No se incluy en determinac iones de oligo elem en -■ tos, salvo que se soliciten expresamente, en caso de

sospecha r que alguno de ellos existe en cantidad que pueda pro vocar darlos al cultivo .

Las cantidades de iones existentes se suelen exp re

sar en rmliequivalentes (meq) o en miligramos (mg)en cada litro, no existiendo una norma exacta al res

pecto , En general cloruros y su lfatas se su elen ex presar en m iligramos y el resto én Iniliequréatentes,

Es conveniente poder conocer las equivalenciasentre ambas deteinímaciones, lo que se facilitamediante la tajla 4.

La clasificaciónsiguiente:

de las aguas segú n su C.S.R. es la

C S A CLASIFICACrÓM

<1,25 BUENA PARA TODAS LASTIERRAS

1,25 a2 PRECAUCIÓN. TIERRASPERMEABLES

2 a 2,5 SÓLO TIERRAS MUYPERMEABLES.

>2,5 NO RECOMEN DABLE .

1 3.1. Análisis de agua

Para determinar la calidad de! agua de negó esnecesa rio con oce r las características de la mism a loque se obtiene mediante su análisis. Dicha determi-nación debe incluir:

Contenido total de sales, expresado por la conductividad eléctrica CE. C omo ya se ha dicho sesuele expresar en dS/ra. Por variar con la tempe

ratura se debe efectuar su determinación a 25 °C.

Análisis químico de los principales iones:sodio, calcio, magnesio, bicarbonatos, clorurosy sullatos. Eli ciertos casos se añaden tambiénotros elementos como potasio o nitratos.

• pH.

■ Contenido en sustancias tóxicas, principalmen-te boro.

Tab la 4 . Equivalencia entre determinaciones.

mg/meq maq/mq

SODIO Na+ 23,0 0,0434CALCIO Ca2+ 20,0 0,0500MAGNESIO Mg2+ 12,2 0,0819POTASIO K* 39,1 0,0256b i c a r b o n a t o c o3h - 61,0 0,0164

30r0 0,0333c l q h u b o c i- 35,5 0.0282ü u l f a t o s Oj ^ 48,0 0,0208

1.3.2. Evaluación del

análisis

Una vez analizada el agua es necesaria una inter pre tación correc ta de los datos obtenidos. Para el lovamos a determ inar los datos necesarios para e! rieeoen un ejemplo real.

Los datos obten idos en un aná lisis de agua son lossiguientes:

pH=8,0

CE - 1,51 dS/m

B (mg/!) • 0,37

C a (meq/1) = 4,02

Mg (meq/1) = 2,78

K (meq/1) - 0,19


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N a (mcq/1) = 12,48

CO3H- (meq/i) -6,08

í '! 'Cmg:l , -215

S < V (rug/l) = 341

En primer lugar debemos decir que ¡a cantidad decloruros es de 6 meq/I y ia de sulfatos es de 7. 10.

Una comprobación muy íadl consiste en ver sila suma deamo nes y cationes coincide aproximada,

SSLfiiT' PU!,de h3l,“ Peq“ñasel anál is s T S n° de!enm inados- E” en t rar loel análisis no es correcto. En nuestro análisis ia

es y ia de amones es ,9,18.

Calculamos el SAR. aplicando a la fórmula m

P 4« ° r ‘Ct ' L Val0reS d e ™ ¡ '^ « ™ J e n t e S de

do e"s. ’ ' " = 4'02 y Mg “ 2-78' El « l » «**■*•

SAJ? = 6,77

^ d S á li co d e Riv erside p odem os clasifica r el

s X iz a T i ó n T ™ ^ P° S,ble5 problemasv de í a T d “ nSeCUencIadelcultivo

fracciones de S e T e T ^ J " S

STLmé“ nadd SUd0' E" d aP dü

Aunque el SAR no es alto vamos, como medidade segundad, a calcular el SAR corregido.

C 0 3H - 6,08

C a- 4,02

tabla curresP™diente obtenemosia form ulad f* r ™ dlcho valor aplicamos

fórmula {3) que nos da un SAR corregido de 8,34.

Para el cálculo del Carbonato Sódico Residualaplicam os la fórmula: Residual

C.S.R. -- (C03 = + CO jH-) - (Ca3+ + Mg 2+)

C.S.R, = 6,08:- (4,02 1 2,78 ) - - 0,72

d e o t ! : : ;" r<l’25nDhaynmgúnPraw

______ ____ An ^o 1 Calidad del agua

_ M . Riego con agua salina

Ai regar con agua salina se aportan sales nue alno se r absorbida., por las p la n ta d a u m e n l K

b em en te la cant ,dad ex istente en el suelo , qae " va

sahm zaodo progresivamente. Por esta ratón ei uso dedicha agua debe hacerse con técnicas específicas que

permitan su ut ilizac ión racional.

Es necesario conocer ¡os efectos de la salinidad

crecTn iento™*3,8' T depe" den de laS “ ndirio® s de

as qüe se pueden Konsid- ' <=»»

■ Estado vegetativo. A lo largo del ciclo fenoló-gico vana la tolerancia de las plantas a la sa|j.

d ' Í i ^ Piantas 5011 a l t iv a m e n t e to leran tesdurante la germinación. pero muy sensibles en

s primeros estados de crecimiento,

■ Clima. Tai vez sea el factor que tenga ma yor

influencia. La tolerancia aumenta a medida quetiempo es más frío y húmedo.

” t o W , f , d d ™1,ÍV°- UnaS Variedatfc« 30n más

tolerantes que otras. Parece lógico elegir lasnm h7eS , ? r 5 ™n el fi" de disminuir los pro blem as de sa lin idad .

■ Método y frecuencia de riego. La salinidad provoca una tensión osmótica que se suma a lamatricial.

A este respecto debem os tener en cuenta que:

Las plantas toleran, en general, mayores niveles de salinidad cuando la tensión mátrica es

peq ue ña , aumeman do la can tid ad del ag ua en ei

El agua con mayor concentración de sales seencuentra en la pane inferior de la zona radical

■ la suPenor exis te o se aporta sufi ciente agua con menor nivel de salinidad, ¡a

planta pod ra cubnr su s neces idad es hidr icas .

• El nivel de salinidad depe nde del tipo de suelode los aportes de agua realizados y de la varía

s e l o ™ !idad * m a re,enida P°r dich°

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Caíidad del agua

Com o resumen de estas con sidera d an ea de tipogenérico, se puede considerar que los riegos frecuentes son recomendables én caso de uso de aguas salinas. Un ejemplo típico es el riego localizado, recono-cido como m uy efectivo en dichas condiciones.

Debe, también, quedar patente que 110 existe unúnico método para mejorar el uso del agua salina enel riego, sino un conjunto de medidas y de prácticasque deben combinarse para obtener dicho fin. Dichacombinación puede depender de factores climáticos,edafológicos, económicos y. en ciertos casos, sociales. Por estas razones: no es factible dar una únicarecela para utilizar el agua salina.

Es evidente que !a utilización de dichas aguasaporta las sales que ésta contiene al suelo. Las sucesivas aplicaciones provocan que tanto el suelo como

el agua que contiene, se vayan salinizando, al iraumentando el contenido total de sales.

La técnica más empleada para la utilización deaguas salinas consiste en ap licar una m ayo r cantidadde agua de la necesaria para el riego. Ei exceso, deno minado fracción de lavado (FL), arrastra, por infiltración profunda, parte o la totalidad de las sales acumuladas en el suelo, disminuyend o la concentraciónsalina de éste, permitiendo un mejor desarrollo delcultivo. En este caso las necesidades de rieco deben

incrementarse en la cantidad asi calculada, aumentando los tiempos de aplicación de riegos o los turnos, cuando el agua así se distribuye*

Para que no exista salinización del suelo es evidente que la cantidad de sal aportada por el riegodebe ser extraída con el agua de lavado. Como elloobligaría a grandes consum os de agua, se suele lavarlo suficiente para que la cantidad de sales en el suelono alcance valores que disminuyan la producción delcultivo en porcentajes dem asiado altos. Para calcularlas necesidades de lavado se efectúa un balance desales en el suelo:

V(R) • CEj, = FL • CEesiendo:

- CEa : Conductividad eléctrica del agua de riceoen dS/m. *

- CEe : Conductividad eléctrica del extracto desaturación del suelo, en d S/m, para el descensode producción que se pretende obtener.

Anejo 1

- V {R ): volumen o do sis de riego.

- FL : fracción de lavado,

A este respecto se debe tener en cuenta que, debi-do a la falta de uniformidad de distribución del agua,

se p roducen generalmente unas pérdidas por percolación proíunda en todo riego. Los valores de dichas

pé rdidas pu eden se r im por tantes en los regadíos porgravedad y en los de aspersión tradicionales, en losque se puede decir que se produce un lavada automático en la mayor parte de la parcela, en donde ios apo rtes son superiores a las necesidades de las plantas.

En gene ral, se pupde dec ir que en el estrés hídri-co que puede sufrir ía planta regada con aguas salinas, la tensión osmótica es mayor que la métrica en

caso de riegos frecuentes. En caso de largos intervalos entre riegos predomina el efecto contrario. La

produ cc ión se ve in fluida no só lo por el grad o de salinidad. sino también por ei tiempo en que ha sidosometida a dicho efecto.

La fracción de lavado que se debe aplicar varíacon la textura del suelo. la pluviometría existente ofrecuencia del riego. Se calcula, en general, paraobtener un descenso de producción que se considererentable para las condiciones existentes.

El nivel de salinidad que la planta puede toleraren el agua d el suelo no es fácil de determinar, pues nodepende sólo de ía tolerancia del cultivo. El contenido inicial de agu a, la distribución de la salinidad en el

pe rfil del su elo, la cantid ad y la frec ue ncia de rie go ,la variación del contenido de humedad entre dos aplicaciones y las propiedades m étricas del suelo son factores que le afectan en m ayor o menor medida.

Para terrenos de tipo med io y riegos tradicionales,con eficiencias no muy elevadas, una fórmula muy

empleada, que por las razones citadas debe considerarse orientativa, es la siguiente:

F L ---------- — 5 C E e - C E a

Para obtener buenos resultados es imprescindiblecomprobar en cada situación los efectos obtenidos.Com o en tantos otros casos, la experimentación y laexperiencia son de vital importancia para obtener

buen os resu ltados .


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Tabla 5; Disminución de rendimientos de algunos de los Cultivos más importantes, debido a la

salinidad. Fuente. Ayers y Wescot (1987)

0% 10% 25 % 50 %

Cultivo CEe CEa CEe CEa CEe CEa CEe CEa

Aibaricoque 1.6 1,1 2,0 1,3 2,6 1,8 3,7 2,5

Alfalfa 2,0 1,3 3,4 2,2 5,4 3,6 8,8 5,9

7,7 5,1 9,6 6,4 13,0 8,4 17,0 12,0

Almendro 1,5 1,0 2,0 1,4 2,8 1,9 4.1 2.8

Cebada 8,0 5,3 10,0 6,7 13,0 8,7 18,0 12,0

Cebolla 1,2 0,8 1,8 1,2 2,8 1,8 4,3 2,9

Col 1,8 1,2 2,8 1,9 4,4 2,9 7,0 4,6

Festuca 3,9 2,6 5,5 3,6 7,8 5,2 12,0 5,2

Fresa 1,0 0,7 1,3 0,9 1,8 1,2 2,5 1,7

Judía 1,0 0,7 1,5 1.0 2,3 1.5 3,6 2,4

1,3 0.9 2,1 1,4 3,2 2,1 5,2 3,4

Maíz 1,7 1,1 2,5 1,7 3,8 2,5 5.9 3.9Melón 2,2 1.5 3,6 2,4 5,7 3,8 9,1 6,1

Naran ja 1,7 1,1 2,4 1,6 3,3 2,2 4,8 3,2

1,7 1,1 2,5 1,7 3,8 2.5 5,9 3,9

Pepino 2,5 1,7 3,3 2,2 4,4 2,9 6,3 4,2

Pimiento 1,5 1.0 2,2 1,5 3,3 2,2 5,1 3,4

Remolacha 4.0 2,7 5,1 3,4 6.8 4,5 9,6 6,4

Tomate 2,5 1,7 3,5 2,3 5,0 3,4 7,6 5,0

1.5 1,0 2,3 1,6 3,6 2,4 5.7 3,8

Trigo 6,0 4,0 7,4 4,9 9,5 6,3 13,0 8.7

Uva 1.5 1,0 2,5 2,7 4.1 2,7 6,7 4,5

3,0 2,0 3,92,6 5,3 3,5 7,6 5,0

Zanahoria 1,0 0,7 1,7 1,1 2,8 1,9 4,6 3,1

CEe - Conductividad eléctrica del extracto de saturación del suelo en dS/m a 25 "C.

C E a = Conductividad eléctrica del agua de riega en dS/m a 25 ’C.

Un factor importante que hay que tener en cuentaes el lavado por aguas de lluvia, sobre todo en el

pe riodo inve rnal en que sue len se r más ab unda ntes enfa mayoría de nuestras regiones. El descenso producido en la salinidad facilita el crecimiento en los pri

meros estados del desarrollo vegetativo, époc a en queel cultivo es más sensible, como ya se ha dicho. Laaplicación de riegos de presiembra. aparte de dartempero al suelo, provoca el mismo efecto de lavadocuando no se han producido dichas precipitaciones,caso típico de los invernaderos.

El uso de la aspersión con ag uas salinas en plantas desarrolladas, puede causar daños adicionales porabsorción de dichas sales por las hojas y por qu emaduras en las mismas. Sobre este punto se han realiza

do m uchas me nos investigaciones. Se puede decir, deuna manera general, que los daños dependen de !asensibilidad de las hojas y no tienen co rrelación conla tolerancia a la salinidad del suelo. Los frutales sonlos más afectados por dicha causa. Entre las hortíco

las. menos afectadas que los anteriores por este pro blem a, las más sensibles son el pim iento y el tomate.

Para evitar o disminuir este problema, algunosautores recomiendan regar de noche, cuando la eva

poración es menor , si no se pued e em plear otro m éto do de riego. El más recomendado en esta situación es,com o ya se ha dicho, el localizado.

Debemos lener en cuenta que el lavado es másimperfecto si se efectúa por riego a manta que por


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aspersión, ya que en el primer caso el agua fluyeobre todo por los grandes poros y en peuuc'- J L

" Z ' i r T ^ en,os «m ism os En I ■ “T contenlda h »” n to d e f l T rST 31 n° p r0d lr a rse c h a rc a :

d ad d ° t f i S ’ C° n tenÍd0 d£ agUa v su « »o ci-oaa de infiltración son menores, recorriendo todos

l a v a d l T ' P° r 10 qUe ¡OS ™áS pe<Iueño s s°n tam bié n

- - = s a : = , r

» " = r r r „ c í :E : E ™ ™ ^

tran“ ^ S° ” repelld° 3- f“ éndose ¿

t r á c e l e S S * aCtUa,m“ le Se tEnde a " » * * '*

S » r J K s . - 5 =r* í f i Sdiminuyan la prodílcclón. E„ ¡ « V *

p oducirse con un adecuado manejo del riego buscansobre todo una buena uniformidad del mismo y uti

varI£dades me jor adaptadas a la salinidad

t i v o ^ J w ® ' ™ a m e n° r i n dllim o s ™ c ua dro in dica -

para su ob tene ion se ha co nsiderado que en rie go s tra

la media entre diferentes variedades que, com o ya se

ha dicho, tienen diferentes tolerancias.

tole^unoOfl^r50 natUra’- Piantas P“ *«raerar unos 2,0 dS/m mas que los indicados.

1-5. Utilización de agua reciclada

de Í L reUtÍ' 'Zi'™ n d d a su ae s’ actualmente, un temade gran .np o ü an ca , tanto por el ahorro qu^ suponeorno por su im portancia en una adecuad a gestión de

la misma, evitando vertidos incontrolados y las con

sigmentes contaminaciones. Tiene especial interés enlas zonas andas, donde el déficit hidrico puede condreo nar su desarrollo, pues permite conseguir“ í

máximo aprovechamiento de las utilizaciones noconsuntivas, especialmente aguas negras u Z a " .

Se puede dec ir que la reutilizacióit de las asuas en

“ 7 Ph0■ se vit™ h^ n d o desde la f n t edad, Se eiectuaba a pequeña escala, ya que los vfrtidos se diluían en los cursos de agua/que no lb sX

contaminar y se volvían a útil,zar aguas abajo?

Sin embargo , en ¡as con diciones actua les al

!“ res,duaies “escal a Por r , 7 rBaJn,f rdlCha reut iI ^c ió n a g ran« . ' un ,ac,0> dichas aguas no tratadas no se

se hace en c,ertasd L T p ^ qUe gS,,emn’ sobre todo a largo

, Por °lr0’ sc deben evitar los vertidos indiscriminado s, bo y habituales , que impiden debido a ía

di luyen^Debe "* ““ * ' agUa en donde sediluyen. Dtben añadirse, asimismo, los problemasmed ioambientales que provocan. Pr00f™ as

La re utilización del agua pued e alcanza r diversosniveles en todos los cuales debe evitar ser contamTnante. La destinada para consum o human o en ciertas

tercíarios 1 “ T ™ ’ “ “ SÍt* írata™ ™ to s

y : r r p,r inc'"yend° imstadades Fn Sia 65 C0SteS para evií« enferm edades. En nuestro pa¡s no se utiliza.

Eí reciclado para el riego sólo necesita tratamiento secundario, con el consiguiente ahorro Z ? „

« 9 » * e tanta caltdad como en el casoTnterioT Se pu ed en perm it ir la ex istencia de ciertas sustan cias en


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S T r íicil¡tMd uso* aguas re5idiia,es catadas, ya q,K lavorecen su completo depuración.

m ie n , r f meme disponemos de suficieateü conocimientos tecn .cn, para pod er reutilizar las aguas recicladas con plena garantía, tanto en el riego agrícola o

fieros l w aí COm° “ d VertÍd° Pa¡a reCar?a dc acu-De tsla ma nera 5e aum entan las disponibilida

des hídricas en regiones áridas o semiáridas y se dis-mmuye el problema medioambiental que provocanJas aguas residu ales.

Para ampliar la información se pueden consultar

a l a l T T teS K ferenci3s bibliográficas: O.M.S.

C 2 (S r ° ’ (1990}-

174 / e ITES-Paraninfo

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Cálculodelriegoporgravedad

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Anejo 2 Cálculo del riego por gravedad

d |CÍ ' 7 !° h¡.?liufi“ d d rie*° P °r gravedad, po ts es la sum a de la que permanece sobre el terrenoactualidad se utilizan pnncip almen te 2 enfoques. a lo iargo de ía distanc ia xs recorrida po r dicha agua

El prim ero es el análisis h.dráulico de! movtmien- * * * ^ “ * mÍSm° ‘ram a-------- - UVI

to variable que se produce a lo largo del cantero. Seutilizan fun dam entalmente 2 ecuaciones: por un lado

la de continuidad, expresando que la suma de lasvariaciones de la cantidad de agua entre 2 seccionesinfinitamente próximas, separadas por la distanciadx, es igual a la cantidad infiltrada en d icha distancia.Por otro lado la 2* ley de Newton, que expresa que lavariación en la impulsión es igual a la suma de fuerzas gravitatorias y de enlace que actúan sobre dichassecciones.

La expresión resultante es complicada, pero sesimplifica mucho al despreciar los términos en queinterviene la aceleración, ya que la velocidad de

avance de la lámina de agua es pequeña y, en consecuencia, dicha simplificación no afecta demasiado alos resultados. Sin em bargo, se debe tener en cuentaque dicha modificación es más importante en unoscasos que en otros. Es el llamado Modelo de Inercia

Nula.

Se obtiene la expresión:

5y

5x- Io + I

en donde:

- y : es el calado de la corriente de agua.

I e IQ . son las pendientes del terreno y a lahidráulica debida a la variación del calado amedida qu e avanza el agua.

En su utilización se han usado modelos hidrodinám icos que parecen tener buena aproximación de lacurva de avance, con pequeños valores de la velocidad del agua, coincidiendo con los datos obtenidosexperimentalmente.

Este método tiene su principal inconveniente enel cálculo de la curva de receso. Está siendo objetode numerosas investigaciones y mejoras con el finde facilitar su utilización y de obtener mayoresaproximaciones.

El segundo utiliza el métod o del Balance Volumétrico. La cantidad total de agua aplicad a hasta el tiem

po ' l s “ (K ' y 0 + K* ■ia) • xs

El problema consiste en determinar con suficiente exactitud el calado m edio de la lámina de agua, asícomo ía infiltración media.

Se han obtenido aproximaciones aceptablesentre los datos calculados y los obtenidos experimentalmente cuando la pendiente no es muy peq ueña. A continuación exponemos un modelo de diseñode los 4 sistemas d e.riego más em pleados según estemétodo.

Para su elaboración se ha utilizado la bibliografíasiguiente: USDA 1974, Jensen 1980, Walker ySkogerboe, 1987 y Lo sada 1997.

2.1. Canteros a nivel

El agua avanza sobre el terreno debido a la pendiente motriz que provoca la variación del caladoentre la cabeza y el punto genérico considerado xs,

situado a una distancia s.

Para el cálculo se supone que la lámina requeridaHr se infiltra en cola del cantero. En conse cuen cia, nohay déficit y se infiltra una cantidad de agua superiora la dosis. El receso, cuya curva como ya se ha dichoes horizontal, se producirá cuando el agua haya perma necido un tiem po tc en dicho final, infiltrándose enel terreno la lámina requerida Hr, previamente fijadasegún las necesidades del cultivo. Dicho tiempo seobtiene de la ecuación que resulta de igualar la infil

tración acumulada al valor de la lámina, cuando seutiliza la fórmula del S.C.S. para la infiltración acumulada. Los valores de los parámetros K, a y c del ter-rreno se han determinado en la tabla correspondiente a

par tir de la fam ili a de infil tración (ver apartado 2.6.1).

Hr = K tca + c (! )

La curva de avance se obtiene a partir del métodode balance volumétrico, resultando la ecuación:

% ' ta s = ( C y + C'Ta ) x s


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siendo:

' £as : ei tiempo que tarda el agu a en reco rrer ladistancia xs.

Para resolverla es necesario conocer los valores

medios del calado del agua sobre el terreno y de lainfiltración producida entre ef origen y el punto s. Ladeterminación de dichos valores no es fácil y a efectos de simp lificar el cálculo se con sidera para el primero un calado medio, como si la solera fueseimpermeable y para el segundo un avance uniforme.

En el primer caso se obtiene un resultado superioral real y en el segundo un resultado inferior, suponiendo qué aproximadamente se compensan dichoserrores, aceptándose d icha solución com o válida.

Para determinar la cantidad de agua sobre el terreno se utiliza la fórmula de Manning, evaluando elcalado medio com o un porcentaje del calado en cabeza y el coeficiente n de rugosidad varía según el tipoy estado del cultivo regado. Los valores de n más utilizados son los siguientes:

n = 0,04 Suelo desnudo o similar.

n = 0,15 Alfalfa y cultivos herbáceos.

n = 0,25 Cultivos muy densos.

En dichas cond iciones se obtiene el valor aproximado d e la curva de avance siguiente:

cantero. Cuantos más pu ntos consideremos ob tendremos mayor exactitud. En cada punto n tendrem os queel tiem po de con tacto tGn será igual al tiemp o de receso men os el tiempo que tarda el agua en llegar a dicho

punto tan, ta l co mo se pued e observare n la figura A 1.

~ + *al "

FiguraA - l . Avancey recesoen canteroa nivel.

Estos tiempos de contacto nos permiten conocerlas infiltraciones en cada punto elegido y su medianos dará el valo r de la lámina que es necesario

para el riego. En co nse cuencia el tiem po de aplica

ción necesario del m ódulo q0 será

‘ L = q(J • tar (2 )

qo-tas

( K /1-fa )•( tas)3 +c-f-0 ,8342n ■qo^Mas^

Esta fórmula nos perm ite conoce r el tiempo q ue elagua tarda en llegar hasta cada punto del cantero. Sihacemos Xs —L, conocemos el tiempo taL que se

tarda en alcanzar el final del cantero. Com o en dichopunto el ag ua debe perm anec er un tiem po tc , sepuede determ in ar el tiem po en que se pro ducirá elreceso, simultáneo en toda la parcela.

V ^ V + t aL

El siguiente paso es determ inar la lámina bruta Hbque se debe introducir en el cantero para obtener elriego previsto. Su cálculo se efectúa como la mediade las infiltraciones producidas en varios p ^ o s del

2.2. Canteros con pendiente

En este caso la pendiente motriz es la dei casoanterior, debida a la variación del calado, aumentada

por la pendien te na tural del terreno.

El agua aportada es suficiente para que todo elcantero reciba una dosis bruta Hb. Como en el casoanterior se cumple la ecuación (2).

Se parte del principio de que el tiempo de co ntacto en cab eza del ca ntero tcc, es el que p erm ite la infiltración de la lámina requerida Hr. Como en el casoanterior, se determina mediante la ecuación de lainfiltración (1),


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178 /©ITES-Paraninlo

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Ahora bien, en este caso, dicho tcc es igual altiempo de receso en cabeza t^. Dicho receso se produce de bido a la pendiente del terreno, un periodo detiempo después de cortar la entrada de agua, unave z cumplido el tiempo de aplicación de riego tar

Se cumple ia igualdad siguiente:

t rc ^ a r + tn-

tn- se determina m ediante la tabla A l adjun ta ela bo rada a p ar tir d e ia pub licad a p or Jen sen, segúndatos experimentales en canteros con pend ientes

pe que ña s, men ores del 0,5% y va lores may oresde I minuto,

Como en este riego se producen, en general, pérdidas por escorrentía al final del cantero, la longitudmáxima de diseño L se determina para cada suelo ymódu lo en cabeza, también según datos experimentales, de tal forma que el rendimiento del riego Raalcance valores aceptables, Para dicha determinaciónse utiliza la tabla A2, qu e indica los rendim ientos quese pueden obtener. Una vez estimado el posible rendimiento la longitud L se determina por la fórmula:

• L = H,7 Ra L^ qo - t ^

2.3. Surcos

En este riego no se moja toda la superficie, sinosolamen te la parte del surco por do nde corre el agua.En función de su forma y del calado se puede conoce r el perímetro m ojado, a través del cual se infiltra elagua, en dirección vertical y transversal. Dicha infiltración transversal deberá mojar el cab allón existenteentre surcos, donde se encuentran las raíces del cultivo, separados una distancia s. Dicha distancia es una

variable de diseño ¿y dep end erá del tipo de suelo,com o ya se ha visto antei tormente.

0.

El tc nec esario p ara que se infíltre la lámina Hr seobtiene a partir de la expresión:

Hr = ia • p/s = (K tca + c) ■p/s ( 1')

El valor de p varía según el tipo de surcos, a nivelo con pendiente, como veremos en cada caso concreto.

El tiempo de aplicación se determin a a partir de laecuación siguiente, variante de la (2).

Hh - LS = % ' tÍU ( 2 ' )

2.3.1. Surcos a nivel________En este caso la pendiente m otriz I es la deb ida a la

variación del calado entre la cabeza del surco y el punto co nside rado . Se supone , a efectos de cá lculo,que su valor es la relación entre dicho calado y la distancia L y se utiliza la expresión d e carácter empírico:

T = 1/L ( 9,2885.10 *•q ^ 3419)

Este valor se u tiliza para de terminar el va lor del per ím et ro mojado, según la re lación :

p = 4 -974S( ^ f j

0,4247

+ 0,2274 (3)

y también sirve para la curva de avance según la relación d e carácter empírico siguiente:

í d X a j

ts= eU r J (4)C

en la que

c —U 79.10-1 + 2,979.10-2 I,-

d - 9,24 9.10*8 + 3 ,26 3.1O*7 Jf

Se supone qu e en el extremo del surco se produceel tc necesario para que se infíltre la lámina prevista,siendo la curva de receso horizontal.




T a b l a

A 2 .

V a l o r e

s

d e

R 8 e n

c a r t e r o s

d e

é s c u

r r í m i e n t o


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Contó en el casó de canteros a nivel, el s iguiente

paso es de te rm in ar la lá m in a bru ta H - que se de be

introducir en el cantero pa ra obten er el r iego p revisto.

Su cá lculo se efectúa es t imand o el t iem po de contacto

medio tcm que el agua está sobre el terreno, que es la

suma dei t iempo d e contacto pa ra que se inf i lt re Hr y

el t iemp o m edio que dura el avance. Es te úl timo t iem

p o Se ca lc u la c o m o el t ie m p o de avance tota l hast a cola

del surco taL (obtenido sustituyen do por L en la fór

mula 4) menos el t iempo de avance medio tanr cuya

expresión se obtiene por integración:

=í r dsa=

La curva de receso se supone ins tantánea al aca

ba r d c ap licas' e l ri ego-

AnB|o 2 Cálculo del riego por gravedad

tare -

(5)

resultando la expresión

k-in = K r h t ~ W

Una vez conocido este t iempo, se obtiene el valor

de la lámina m edia bruta según la relación ya conocida.

H b = ( K * U a + c ) p /s

Se puede ob tener el t iempo de a pl icación de r iego

m ediante la ecuación I?.' !,

FiguraA-3.

En ésas co ndic iones s e cumple :

H b - L S = q 0 tar

Como en el apar tado anter ior , interesa conocer el

t iempo d e contacto m edio, que en es te caso será igual

al t iem po de a pl icación taI. m enos el t iem po d e ava n

ce m edio , de te rminado por l a fó rmula (5 ).

Re sul ta la expres ión:

HtvLS

q°

tcm = tar —tam =

2.3.2. Surcos con

pendiente________

_

dL

U » I o V 2

j e qol° ,/2 +1

En es te caso la p en í ien te m otr iz es 1a pen diente I0

del terreno.

Se ap l i can t as fó rm ulas ya c i t adas para ob tener e l

p erím etro m oja do y el ti em p o ne cesar io p a ta que se

inf i l t re la lámina requer ida HP cuyo valor se supone

que se infil trará al f inal del surcó.

__dL_

qol,1'

Con dicho valor obtenemos 1a al tura media inf i l

trada Hmeli en la ecuación (1).

Las p érd idas po r esco i r en t i a tendrán un va lor :

~ hj, " tmed


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Aplicacionesespecialesdelaaspersión

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Anejo 3 Aplicaciones especiales de la aspersión

3.1. introducción

La aspersión permite simultanear con el riegouna sene de operaciones que, normalmente, se efectúan separadamente. Para ello puede ser necesariomaterial específico y la disposición en el momentoexacto de mano de obra, a veces con una deseableespecialización.

Estas aplicaciones son principalmente:

• Distribución de fertilizantes o fertirrigacíón.

• Distribución de productos fitasanitarios.

• Distribución de estiércol líquido o lissier.

• Riego de defen sa antiheladas.

• Riego,refrescante.

Las dos primeras son las que más se utilizan, bastando únicamente añadir al agua de riego el corres

pondiente pro ducto que se dese a ap licar , sin nece sidad de introducir modificación alguna en el equipode riego y, en consecuencia, sin ninguna inversiónsuplementaria. Este punto se trata ampliamente en elcapítulo 11.

Las tres últimas, menos empleadas, pero aumentando paulatinamente su utilización por las evidentes ventajas que reportan, necesitan introducir ciertas variaciones en la instalación, principalmente enlas bombas y en los aspersores. Al mismo tiemposon necesarios unos conocimientos técnicos fundamentales, principalmente en la última, para obtenertodos los beneficios que pueden lograrse con dichasaplicaciones.

A continuación tratamos brevem ente los principales aspectos de dichas operaciones.

3.2. Distribución de

estiércol líquido

pued e considera r co m o una fe rtirr igac íón con ciertascaracterísticas especiales.

■El estiércol líquido o lissier reduce las pérdidas

dei valor fertilizante de la materia orgán ica contenida

en el mismo. E stas no suelen alcanzar, al cabo d e tresmeses, periodo de almacenamiento que podemosconsiderar norma!, el 10%, mientras que en el sólidosobrepasan el 40%,

El correcto funcionamiento de los equipos hacenecesario disponer de una mezcla homogénea y fluida de lissier, que evite el atascamiento de tuberias yaspersores.

Para ello son necesarias unas instalaciones gana

deras debidamente preparadas, con una serie de elementos específicos como cubas de recogida, trituradoras, etc., que proporcionen un producto apto parasu distribución por aspersión. Las instalaciones tradicionales deben adecuarse con el consiguiente aumen-to de costes.

El man ejo del 1issier es má s fácil y produc e menores costes que si. se Usa el estiércol tradicional.Presenta la ventaja de permitir unos alojamientosganaderos má s higiénicos, lo que p uede se r un factora tener m uy en cuenta.

Es una de las aplicaciones del riego por aspersión

que actualmente está alcanzando gran difusión. Se

El lissier, mediante bombas especialmente conce bidas para es te fin , co nstru idas co n materiales re sistentes a la corrosión mecánica y química que pueden

pro vocar las sustancias en su sp en sión, es im pu lsado através del sistema de distribución, compuesto portuberías y aspersores.

Las primeras, tanto enterradas como móviles, sonlas mismas que para el riego convencional. Es n ecesario simplemente, para evitar atascos, utilizar lissier bien

diluido. Conviene asimismo, para evitar daños una vezacabada la operación, no dejar las conducciones llenasde dicha mezcla, sino lavarlas con agua limpia.

Los aspersores normales de riego no pueden utilizarse, Las boquillas deben tener un diámetro suficiente para permitir la salida del material sólido. Sesuelen utilizar toberas de cancho, con diámetro denasta 15 o 20 mm. Este mayor diámetro de salidaimplica evidentemente m ayores caudales y presionesde trabajo. El eje de] aspersor debe encontrarse enuna cámara estanca, para evitar que los sólidos

disueltos p uedan provo car su agarrotamiento.


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El estiércol líquido puede ap licarse durante todo elaño, aunque eri cobertera existe la limitación de noefectuar este riego poco tiempo antes de la recolección o del pastoreo. Normalmente es aconsejabledejar un plazo mínimo de alrededor de veinte díasentre ambas operaciones, para evitar problemas de

toxicidad, malos olores, o sabores en el producto final.

3.3. Defensa antiheladas

En nuestra agricultura, por sus especiales características, las heladas son uno de los factores que condicionan la producción, que más se temen y que,desde antaño, se lian com batido po r todos los m ediosdisponibles. La situación geográfica y la topografíadel terreno condicionan el número y, sobre todo, la

intensidad de estas heladas, factor muy importante para el desa rrollo de los cu ltivos.

Las heladas más peligrosas para la agriculturason. generalmente, las de irradiación. Éstas se producen en primavera, época en que en nuestras regionesel desarrollo fisiológico y vegetativo de las plantas seencuentra muy ava nzado, con las yem as ya formadase incluso con llores abiertas. Es el estado más sensi ble al fr ío y en el que se producen las pérd idas más

importantes.

Contra estas heladas se vienen ensayando diversos sistemas de defensa, adqu iriendo últimam ente ungran auge la protección mediante el riego por aspersión. ya que su efectividad ha quedado suficiente

mente demostrada.

3.3.1. Principios generales

El principio de esta protección es el efecto de laliberal ización d e ca lor cuando el agu a pasa del estadolíquido a 0 ®C, al estado sólido a la misma temperatura. La cantidad de calo# así producida es de 80 calorías por gramo de agua. Manteniendo permanentemente sobre las partes dé la planta más sensibles alfrío una mezcla de agua y hielo, su temperatura semantendrá alrededor de 0 “C, impidiendo que sealcance el umbral crítico de temperatura de la planta.

N o se ap or ta ca lo r por medio del riego , sin o que selibera calor en el momento en que se transforma el

agua en hielo.

Ad emá s la lluvia artificial mezcla las capas superiores de aire más caliente con las inferiores másfrías. También aum enta la humedad relativa y puede

pro ducir neblinas . Ambo s factores ay udan a p aliar los

efectos de la helada.

El riego por aspersión es uno de los más eficacesy seguros métodos de defensa contra las heladas,válido hasta una temperatura de -6 o -7 °C. Ademáses uno de los que requieren menos mano de obra ygastos de fun cionamiento.

En con trapartida, al tener que cubrir toda la superficie que se desea proteger, obliga a instalacionesgeneralmente fijas o, al menos, de cobertura total,con una inversión más elevada, que se puede vercompensada al menos parcialmente por un menorgasto de mano de obra en las épocas de riego duran

te el buen tiempo. Las modernas instalaciones demicroaspersión, como veremos más adelante» obvian

parcialm en te es te inco nv eniente.

El agua debe mantenerse sobre la planta. Por ellolas gotas no deben ser demasiado pequeñas, pues

puede n ser desviadas por el viento y evaporarse pa rcialmente, ni demasiado grandes pues no se mojansuficientes puntos, pudiéndose helar, en consecuencia. algunas partes de la planta.

La velocidad de giro debe ser e levada para que laformación de hielo sea continua y no disminuyademasiado la temperatura entre 2 giros del aspersor.

El dato principal a determinar es la pluviometríaque se debe aplicar, que depende de los siguientes

factores:

• Intensidad de la helada. El agua sum inistradaserá proporcional al descenso de temperaturaambiente, evitando alcanzar el umbral crítico

de cad a cultivo,

* Higrometría del aire. La cantidad de aguanecesaria aumentará cuanto menor sea ésta. Sies interio r al 100% (helada negra), los primerosaportes de agu a van a ev aporarse para saturar elaire. Esta evaporación produce frío, cadagramo de agua coge de la planta 600 calorías.Se debe evitar e! peligro de enfriar brutalmentelos órganos florales en contacto con el agua ydisminuir su temperatura por debajo del umbralcrítico. Si se prevé este riesgo es necesario

© [TES-Páraninfo i 185

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Anejo 3 Aplicaciones especíales de la aspersión

po ner en m archa la instalación co n anid ació n,cuando la temperatura ambiente no sea demasiado fría. De esta forma, el inevitable enfriamiento no alcanzará limites demasiado bajo..

perjudicia les para |a planta;

Tipo de cultivo. La forma, la altura y eí volumen del vegeta! determinan las cantidades deagua necesarias. En cultivos altos la proporciónde agu a útil retenida por la plan tase puede calcular en un 25% de la pluviometría total. Encultivos bajos casi loda el agua queda retenida.Los árboles frutales exigen, las pluviometríasmas altas.

Uniformidad del riego. A medida que disminuye la uniformidad aumenta la cantidad deagua que se debe aportar, con el fin de que todaslas plantas reciban el mínimo necesario paracombatir la helada. Por esta razón el vientoaumenta la dificultad de la defensa antjhdada.

Como orientación de las pluviometrías mediasnecesarias, damos ei siguiente cuadro, en el que se hatenido en cuenta una cierta falta de uniformidad dedistribución.

Este sistema se puede a plicar med iante aspersorestradicionales, y últimamente m ediante microaspersión

sistema que conoce un gran desarrollo en fruticultura.

Sistemas de aspersión tradicional

La instalación debe cubrir todo el cultivo, regandosin interrupción d urante toda la duración de la helada.

El tamaño de las gotas depende de la presión detrabajo, siendo la idónea, generalmente, alrededor de4 bares. Presenta el inconveniente de un mayor consum o d e energía que en los riegos tradicionales.

Los aspersores deben ser de giro rápido para que.como ya se ha dicho, la formación de hielo sea continua. Se recomienda que ei aspersor dé una vuelta

aproximadamente cada 30 o 40 segundos,, y que entodo caso, no tarde más de I minuto.

Para asegurar el funcionamiento de la instalación se instalan aspersores con boquilla única. Son

pre fe ribles a los que tie nen dos , pu es para un m ism ocaudal tienen m ayor sección de salida, ¡o que disminuye el peligro de obturación debido a la formaciónde hielo, Por esta m isma razón, el mue lle del asper

sor, que es la parte fundam ental en el mov imien to degiro, suele ir protegido por una caperuza para evitarel nesgo de congelación del agua que le pueda caerlo que provocaría la inmovilización del aparato.

Como consecuencia de la menor pluviometría eneste tipo de riego que en los de verano y de! hecho deque en este caso se deb a regar simultáneam ente todala instalación, ni el caudal ni el número de ¡os aspersores en funcionamiento, ni ¡a presión de trabajo suelen coincidir. Por estas razones es necesario cam biar

las boquillas de los aspersores para ob tener la pluviometría requerida, así como el grupo motobom ba, instalando uno adecuado a las nuevas condiciones detrabajo, con el fin de asegurar un perfecto funcionamiento de la instalación.

El pretender aprovechar elementos de los equi pos ut ilizad os dura nte el veran o, qu e au nque no se

Tabla A3-1. Pluviometrías necesarias según temperaturas.

CULTIVO-------------------------TEMPERATURA =C PRECIPITACIÓN mm/h

Frutales -2 a -3 2 2,5-4 a -5

3-5 a -6

Tomates -4

-5

a

a

-5

-6 2,5

2

----------- Patatas -5 a -61,5 a 2

186 l ©ITES-Paraninfo

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el „ m T ™ “til i2f c,ón es necesario conocer e mn bral ctitíeo de temperatura, po r debajo ' • cualel cultivo sufrirá daños debidos al frío. Su valor

U M a l T l ' e5tad,0 de ¡as plantas. Laabla A3-1 mdica valores aproximados de las tempe-

a t a » peligrosas para diferentes cul tivos, en los ?

: ^ x r smás,ens'biu,a,mo:“ í temnerlnSta!#CÍáÜ-“ p0,,er en marcha d a n d o latemperatura ambiente sea 0,5 »C superior a dicho

" k f " deesta— «• p - J

Para ia determinación de dicho valor hay que dis-mguir, como ya se ha dicho, entre aire saturado de

humedad, con formación de helada blanca, que sueleser el caso mas frecuente y aire no saturado. En esta

enfria10" T T * producir una evaporación conenfriamiento brusco del vegetal y el consiguientePeligro de aumentar los daños por helada. En ei prime, caso se pued e utilizar un termómetro seco mien tras que en el segundo es necesario utilizar un termómetro húmedo . Este se puede obtener f á c i S ecubriendo el depósito del mismo con una casa omusehna empapada en agua, pues asi obtendremos


3.4 . Riego por aspersión

refrescante

t™ La Parada debe A t a r s e según los datos de untermómetro húmedo, situado fuera de la zona de

magriel hd° ,la ? mpe ratura asi W áa suba pür encima del umbral cntico, se puede detener ei rie°o sin

pel ig ro , pues au nq ue se pro duzc a ev ap oración de!hielo, la temperatura en la zona protegida no puedeser men or que la medida en dichas condiciones.

Se puede también parar el riego en el mismomom ento en que el hielo empieza a caerse. E n te la

a g u a S r f y d VegC“ SCha f0hna<í0 “ '« Película de

no I n r i f eprop ora0 ™ ™a pro tecc ión eficazno siendo necesario seguir regando hasta la completadesapa rición del hielo. com pleta

Aunque se automatice la instalación, queremos ja r co nstanc ia de la im portan cia de ia inspección

visual durante el funcion amien to de la mism a Se

soresav T PTOrf f5' ™ SK" faIl0S at heíarse los “ P e sores y dejar de funcionar, y sobre todo en microas pe rs ion loca liz ada se podrá obse rv ar si ex isten zonascon poca protección donde por eftc to del v¡en“ ‘™ formación de hielo no es suficiente.

Acabam os de ver que ia aspersión se puede utili-

Z Z °PmT 'Ón™ntralaS M ad as ' ««mbiéneste riego puede protege r de las temp eraturas excesivamente altas, evitando los perjuicios que un exc es lvo calor produce en todo s los vegetales.

Todas las plantas sometidas a fuertes calores tienen un aum ento importan te en !a transp iración Almismo tiempo se reduce el movimiento del agua en

en lo enhr i& f SitUadÓn t ,ene especial "«P u tañ e ato del fn r i frutales¿ donde » reduce el crecimiento del[fruto al no recb.r suficiente agua por las causas citadas. Incluso, en algunos casos, las experiencias re a l z a s han demostrado que puede saür agua

resto ri 7 T ™ para dismi!luir ei hídrieo delresto de la planta. Se reduce su tamaño con la consi

guiente merma de cosecha y, generalmente, de cali-ai. En ciertos casos, en cultivos delicados y de ele-

mínortP rm ° ’ e5ías vari“ "» *« pueden tener unaimportancia economica muy grande.

La aspersión puede provocar un microciima con

menor temperatura y mayor humedad, reduciendo latranspiración y evitando tos efectos negativos ya citados man teniendo producción y calidad. La pluvio-

em nta . eS Peclur fí>, po r lo que se sueleemp lear la tmstna instalación antihelada. Po r lo general, en los climas continentales españoles es donde se

produce n las men ores temperaturas en invierno y lasmaycires en verano, con tradicionales producciones

En estos casos es posible la utilización de una

™ r ° n- C° n d° We be¡,efid0>evitaild0 f a ites y altas temperaturas, sin aumento de la inversión.

Po r otro Jado, el riego refrescante pres enta la ven taja, con respecto al riego invernal, de que el aguaque cae a suelo es aprovecha da por el cultivo, disminuyendo los mu ros aportes de los riegos convencionales. Se suele estimar, aunque este dato depende delas condiciones climáticas, que el 50% del agua pararefrescar se evapora y el resto cae al suelo. Las plu-

h Z r T f i maS empieadas son de 3 o 4 mm/h v lashoras de funcionamiento dependen de las cundido-nes clunáticas.


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En general se suele empezar a regar a partir de unumbral de temperatura que pueda perjudicar la producción, variable según el cultivo y la humedad relativa del aire. Las instalaciones pueden dispon er de unsensor de temp eratura, que a l alcanzar un v alor prefi

ja do, po ng a en march a automáticam ente la insta lación .

El riego suele tener una duración prefijada alrededor de una hora, Al cesar, la humedad relativa semantiene elevada durante un cierto periodo de tiem-

po que var ía co n las co ndic iones cl im át icas , sobretodo Vientos, prolon gand o el efecto beneficioso sobrelas plantas. Si la temperatura sigue siendo muy ele-vada o cuando alcanza de nuevo el umbral citado sevuelve a pon er en marcha la instalación.

En nuestro país estos riegos no están muy des

arrollados pues falta información a los agricultores al


respecto, pero las experiencias realizadas han demostrado su utilidad, aum entando siempre la producción,t s una modalidad que se debe conocer, con el fin de

poder pro duci r en las mejores co ndic iones en un mercado cada vez más competitivo. Las nuevas instala

ciones de microaspersión, que poco a poco se vaninstalando, permiten su utilización sin grandes costesadicionales.

Como ya se ha dicho, este riego se suele aplicaren frutales, aunque también se conocen algunosoíros casos, en cultivos de alto rendimiento económico y muy sensibles a las altas temperaturas. Co moen tantas otras situaciones, su empleo depende deuna sene de factores económicos que es necesarioana lizar en cada caso, con el fin de obten er inversío-

nes rentables.

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Epílogo

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Epílogo

No qu erem os ac abar es te libro sin expo ne r unasene de consideraciones sobre las perspectivas delregadía español, tema de palpitante actualidad. Dichore g a d » s é va a enfrentar, entre otros, a dos problemas

pnn cípafés .

Por un lado, a un crecimiento de las necesidades

e agua a todos los niveles; doméstico, industrial,ecológico, etc., tanto de uso como de consumo. Enconsecuencia son necesarios estudios rigurosos paralograr una adecuada planificación de los recursoshídricos disponibles, estableciendo si fuese necesario, prioridades. Además, para completar el panorama, se le acusa, en muchos casos, de malgastar elagua y de pqlucionar y degrada r ei medió ambiente.

Por otro lado, a una agricultura más competitiva ánivel mundial. El agricultor se encuentra ante úna

situación hasta cierto punto paradójica: se le exige para que sea competitivo, que pro du zc a más , co nmayor calidad y a meuor precio. Para lograr esteobjetivo, necesita, en general, inversiones elevadas ycomo consecuencia, precios y producciones que le

pe rm itan cub rir gas tos. La vola til idad de los pr im eroses un grave problema, dé todos conocido. Para tratarde aseg urarlos son necesarias unas infraestructuras ysistemas de com ercialización de los que no dispon een general, el agricultor, ya que nunca se ha ocupadode dichos temas.

El riego ofrece la seguridad indispensabie paragarantizar la cosecha, sobre todo en zonas donde lasequía es el principal riesgo. En la mayoría del agroespañol únicamente regando se puede obtener una

buena producción , aseg urando los rendimientos yobteniendo productos d e calidad competitivos a nivelinternacional. Entramos aquí en un tema conocidodesde hace mucho tiempo, pero que sigue estandovigente: la importancia político-social que puedetener el regadío. El acceso al agua es una condiciónnecesaria para lograr una agricultura viable que ase

gure una renta económ ica a los agricultores, evitandola am enaza del abandono rural.

I íasta hace pocos anos se podía decir que cual-quier transformación en regadío ap ortaba una mejoraagraria, social e incluso política. Las demandas erandiferentes y las prioridades lambién. El regadío era lam ayor reivindicación histórica de la llamada Españaseca, prácticamente casi todo el territorio nacional yera la base de casi toda la política agraria. La puestoen riego aseguraba la agricultura intensiva, el des

arrollo económico y el bienestar social. Hoy en díamuc has de las anteriores variables se han modificado.

Se debe tener en cu enta q ue esta pol ¡'tica ha de ja-do de se r nacional para conve rtirse en europea, p or nodecir mundial. Ciertos principios básicos de la agri

cultura española, intocables hasta hace unos añoscomo el auloabastecimiento, deben sufrir un profundo cambio, teniendo en cuenta criterios económicos.La PAC indica claramente que las tradicionales com

pen saciones que se ad judiqu en a los ag ricu lto resdeben ir dirigidas, en muchos casos, a la reducción dela producción, ya que generalmente hay excedentes,

y a evitar la degradación del medio ambiente.

Ea necesidad de conseguir una mayor competítivi-dad a nivel mundial genera una creciente demanda detecnología en la agricultura, en busca de aum entar producción y calidad. En nuestro caso, las nuevas tecnologías permiten riegos más eficientes que ahoirauagua. El riego, com o much as otras practicas agrícolasrequiere investigación. Por desgracia, salvo rara^excepciones, ésta se encuentra más centrada en loslaboratorios que en el campo. P or esta razón, la transferencia de tecnología adquiere úna gran im portancia

para la mejora de los riegos. Un co rrec to Serv id o de

Asesoramiento al Regante es imprescindible, como yahemos dicho. Actualmente se están desamoIIando, gracias a la facilidad de comun icación, grandes logros en

este punto. La información al regante debe ser rápida,especifica y exacta y uno. de los medios mas idóneos

pu ede se r la red internet. Pero no hay que olvidar el

cará eterpr áctico de los datos que necesita el agricultor, para que pu ed a ut iliza rlos en su explotación.

Todo lo que acabamos de decir no hace más quecorroborar el hecho de que se van a producir grandescambios en los regadíos, so breto do en los tradicional-mente considerados como estatales. En general disminuirá la tutela dei Estado y ¡as subvenciones a fondo

perdido , ¡a dirección co rrerá a cargo de las SAT oCom unidades de regantes, que deberán afrontar, com oen cu alquier otra actividad, los retos dei mercado.

t-a puesta en riego debe considerar una serie denuevos aspectos que anteriormente 110 se tenían encuenta. Se puede d ecir que el más imp ortante corres

po nde a una correc ta gestión del agua , ev itan do ladilapidación de tan preciado elemento.

De los recursos hídricos españoles, estimados enunos 30.000 hm3, con un déficit de unos 3.000 hm3

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para cu bri r las neces idad es globales de ag ua, losregadíos utilizan aproximadam ente el 80%. Como las

pé rd idas tota les que se pro du cen en el los se han estimado en unos 5 .000 hm3, sin incluir retornos, parecelógico que cualquier mejora en los mismos, permitiendo ahorrar agua, repercuta en una d isminución de

dichas necesidades.

Debido al d éficit de aguas superficiales, se produce un aumento d e la utilización de recursos sub terráneos, que no se puede confundir con la sobreexplota-ción de los mismos. El uso abusivo de dichas aguascausa graves problemas, sobre todo salinización,especialmente en zonas costeras. Se puede d ecir quemás de 3 50.000 ha tienen este problema.

Una agricultura moderna debe producir productos

de calidad, respetando el medio ambiente y asegurando la conservación de suelos y agua. Pero en lo referente a los problemas medio ambientales, polución ycorrecta gestión del agua, la agricultura no debe serconsiderada más culpable que otros medios. De todoses conocido la polución de muchas importantes industrias, que deterioran muc ho más el m edio ambiente, sinque, hasta el momento, sean tan acusadas, de unamane ra general, como la agricultura.

En la parte que nos interesa, adquiere primordialimportancia la productividad del agua. Los nuevos

regadíos, así como los modernizados aplican nuevasideas sobre el uso del agua, d istintas que en los llamados tradicionales, así como los pequeños de carácter

pu ramen te local. Es ev iden te que los nu ev os avancestecnológicos perm iten una ma yor eficiencia del uso delagua a todos los niveles, entre ellos el riego. Pero lasnuevas tecnologías lio se han im puesto en los regadíosespañoles en la cantidad que sería necesario.

FAO en su informe sobre la coyuntura mundial haafirmado. " El principal foctor que limita la adopción

de técnicas racionales de riego... es el bajo coste delagua." Como ya hemos dicho, es el caso de muchasregiones españolas.

En la actualidad, el ahorro del agu a en general y ladel riego en particular, parece que va a ser un objetivo

pr im ordial para la Adm inistración , a ju zgar por losanteproyectos existentes (Plan Hidrológico Nacional,Plan Nacional de Regadíos). En ciertas áreas, princi

pa lm en te de la zona mediterrá nea dedicadas a la hor-tofruticultura, los regantes, debido a la escasez deagua, factor limitante de la producción, se han «iman

tado a las medidas estatales y, desde hace años, hanresuelto dicho problema. Actualmente, logrado el usoeficiente del agua, sus esfuerzos, en busca de unamejora de la producción, se dirigen hacia un controlexhaustivo de nutrientes, a través de la fertírrigacióncon control automático de pH y conductividad hidráulica de las soluciones nutritivas.

De una manera general, con la salvedad que aca bamos de c itar , se pued e decir que p ar a lo gra r un ah orro en la utilización del agua de riego es necesa rio,sobre todo en los tradicionales, una modernización delos regadíos. Los esfuerzos a realizar deben buscarlos siguientes objetivos:

1. Me jorar la gestión del agua, hacien do espe cialhincapié en la productividad de la misma. Se

deben incluir:

• Mejora s en el suministro, que no sólo consisteen reparar las redes de conducción hasta la parcela, sino asegurar las cantidades necesarias

para un desar ro llo co rrec to de las plantas.

• Dotaciones econó micas para el mantenimientode todas las instalaciones, evitando su deterioroque provoca despilfarro de agua. La conservación debe aumentar a medida que los equiposson más com plejos. Se debe diseñar teniendo encuenta las posibilidades de mantenimiento, tratando de que éste sea mínimo. Para ello esimprescindible disponer de datos de campo previos, para conocer las necesidades reales y man tener las redes y eq uipos de riego operativos.

■ Mejoras en los sistemas de aplicación en parcela, buscando una buena uniformidad de distri

bu ción y fomentando el aum en to de la frecuencia de aplicaciones, imposible en el riego portumos. El riego a Ja demanda es un anhelo, en

general de los agricultores.

• Reutilización deí agua. De be incluir el uso delos llamados retornos, así como el riego conaguas recicladas, tema y a tratado en el Anejo I.Presenta las ventajas de aumentar las disponi

bi lid ad es hidricas as í co mo m ejo ra r la co nse rvación medioam biental.

2. Cambios de cultivos y superficies cultivadas.

3, Aso ciación de agricultores y com ercialización.

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Epílogo

Estos puntos son de especial importancia en lainevitable remodelación de regadíos. Por no tratarsedel tem a de este libro sólo diremos que, en con diciones áridas o se miáridas, parece razonable bu scar cultivos com menores necesidades hidricas pero que nodejen de ser competitivos.

Al mism o tiempo los agricultores deben asegurarsus mercados, para lo que deben agruparse, buscandouna adecu ada com ercialización de sus productos que,aunque no es fácil, es una de las asignaturas pendientes de la Agricultura.

Para acom eter todas estas mo dificaciones y mejoras es necesario efectuar una evaluación exacta delos regadíos antes de efectuar los cambios, con el finde que éstos sean mínimos y bien orientados. Dichaevaluación debe hacerse del problema global de la

agricultura de regadío y no sólo del uso del agua, conel fin de obtener los máximos beneficios y disponerde un sector competitivo a todos los niveles.

Es evidente que la gran variedad de zonas rega bles , co n caracter ístic as propias y sistem as esp ecí ficos de riego, obliga a actuaciones particulares encada caso concreto, con el fin de ob tener el máximo

be neficio de las reform as que se van a efectuar.

Como ya se ha dicho, el ahorro de agua es un fininevitable en el regadío español. Existe una tendenciahacía la automatización de los sistemas de riego, para

po der controlar y co no cer el consum o de agua. En lossistemas a presión es m ás acusada, ya qu e se suele regarcon mayores frecuencias, siendo las operaciones mássimples, repetitivas y mecánicas. Los operarios sonfácilmente reemplazados por sistemas que mecanizan oautomatizan dichas operaciones. En casos de carestía yescasez de mano de obra, aumenta dich a tendencia, conel fin de disminuir los costes de producción.

Esta automatización se ve* asimismo, favorecida

por los av an ce s en la transm isión de da tos y la informática. La utilización de ordenadores se va generalizando, po r todas las ventajas que apo rtan, permitiendo con toda com odidad, introducir los cambios necesarios. El m anejo del riego se pu ede efectuar con lasnovedades actuales, por módem desde la propia casadel agricultor, utilizando un software adecuado paradicha gestión.

Los programas que se suelen utilizar buscan iadoble finalidad de:

• O ptimiza r el uso del agua.

* M ejora r los aspe ctos medio am bientales, de talforma que las prácticas agrícolas no contaminen suelos y aguas.

Ahora bien, conviene dejar bien claro que para

lograr la máxima eficiencia en el uso del agua,deben:

• Hab erse calculado a partir de datos previos reales de los cultivos y condiciones climáticas de lazona.

* Enfocar los p oblemas tal y como los percibe elagricultor, de tal forma que éste pueda com

prender fáci lm en te su manejo.

De todas formas, una vez más, también el aseso-ramiento al regante tiene ia máxima importancia enestas nuevas tecnologías. Un mal uso de las mismas puede traer gravísim as co nsecu encias en lo s re su ltados de cualquier explotación.

Pero debe quedar claro que la informática y laautomatización, por sí solas, no son suficientes paralograr un riego de calidad. Para ello es necesarioconocer a fondo todos los problemas que se pueden

prese nta r en la obtención, transporte y ap lica ción de lagua, así como las tecnologías más avanzadas que

pu ed an reso lverlos en las mejores co nd iciones.

En resumen, se puede decir que regar bien no e$nada fácil, pero que para una correcta gestión delagua, ahorrando tan escaso bien, es necesario conseguirlo, Esperamos que las ideas aportadas en estelibro puedan a yuda r a obtener dicho fin.

Actualmente el desarrollo agrícola debe se r soste-nible, lo que comprende la total integración deldesarrollo y del m edio amb iente. En general se exige

el estudio del impacto medioambiental que puede pro duc ir cad a proy ecto.

También, de una ma nera general, se conside ra queel riego permite el desarrollo de u na agricultura especializada, con cultivos de mayor valor, cuantitativo ycualitativo, que compensen la necesidad de aportarcapital y de dispon er de una tecnología avanzada querequiere mayores costos de producción, entre los cuales el agua, aunque se pague por volumen utilizado,sólo representa un p equeño porcentaje.

194 / © ITP-Paraninfo

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Ingeniería del Riego Utilización Racional del Agua

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