MAGISTER EN RIEGO Y DRENAJE - cia.uagraria.edu.ec

i

UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR

SISTEMAS DE POSTGRADO UNIVERSIDAD AGRARIA

DEL ECUADOR

PROGRAMA DE MAESTRIA EN RIEGO Y DRENAJE

TESIS DE INVESTIGACIÓN COMO REQUISITO PREVIO PARA LA

OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE:

MAGISTER EN RIEGO Y DRENAJE

“ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO HIDRÁULICO DEL

RIEGO POR ASPERSIÓN SUBFOLIAR EN BANANO, EN LA

FINCA SAN JOSÉ 2 PROVINCIA DE LOS RÍOS”

ING. AGR. OSCAR GUIDO CAICEDO CAMPOSANO

GUAYAQUIL – ECUADOR

2014

http://www.uagraria.edu.ec/REGISTROS/LogoUAEFinal.jpg

ii

SISTEMA DE POSTGRADO


CERTIFICACIÓN

Yo, Jaime Luis Proaño Saraguro, Docente Investigador de la Universidad Agraria

del Ecuador, en mi calidad de Director CERTIFICO QUE: He revisado la Tesis de

Investigación titulada “ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO HIDRÁULICO DEL

RIEGO POR ASPERSIÓN SUBFOLIAR EN BANANO, EN LA FINCA SAN JOSÉ

2 PROVINCIA DE LOS RÍOS”, presentada por el Ing. Agr. Oscar Guido Caicedo

Camposano egresado de la Maestría en Riego y Drenaje cumple con todos los

requisitos técnicos, metodológicos y legales exigidos por esta Universidad para

este tipo de estudios.

Atentamente,

Ing. Jaime Proaño Saraguro, M. Sc.

DIRECTOR DE TESIS

Guayaquil, 4 de Noviembre del 2013

iii


SISTEMA DE POSTGRADO UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR

TEMA:

“ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO HIDRÁULICO DEL RIEGO POR

ASPERSIÓN SUBFOLIAR EN BANANO, EN LA FINCA SAN JOSÉ 2

PROVINCIA DE LOS RÍOS.”

AUTOR:

ING. AGR. OSCAR GUIDO CAICEDO CAMPOSANO

TESIS DE INVESTIGACIÓN

APROBADA Y PRESENTADA AL CONSEJO DE POSTGRADO COMO

REQUISITO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE MAGISTER

SCIENTIAE EN RIEGO Y DRENAJE

TRIBUNAL DE SUSTENTACIÓN

Ing. Jaime Proaño Saraguro, M. Sc.

PRESIDENTE

Ing. Francisco del Cioppo M., M. Sc.

EXAMINADOR PRINCIPAL

Ing. Freddy Gavilánez L. M. Sc.

EXAMINADOR PRINCIPAL

Ing. Guber Mera Cantos, M. Sc.

EXAMINADOR SUPLENTE

iv

AGRADECIMIENTO

Quiero agradecer a todas las personas que de una u otra manera han

contribuido a que este trabajo de investigación sea una realidad.

Al Rector Vitalicio de la Universidad Agraria del Ecuador Ing. Agr. Jacobo

Bucaram Ortiz y Rectora Ing. Martha Bucaram de Jorgge, por tener la iniciativa de

aperturar programas de Maestrías afines a las Ciencias Agrarias, permitiendo de

esta manera que los profesionales del Agro nacionales y extranjeros mejoremos y

nos desarrollemos como investigadores y como expertos.

A mi Director de Tesis M. Sc. Jaime Luis Proaño Saraguro por confiar en mí

desde el inicio, por la dedicación y el esfuerzo de dirección realizado, por

compartir sus conocimientos y experiencias, y por convertirse en un amigo de

verdad.

A mi profesor Ph. D. Carlos Eloy Balmaseda Espinoza, quien todo este

tiempo estuvo colaborando en esta investigación aportando con conocimientos,

enseñanzas, experiencias y consejos. Y a quien le agradezco también el haberme

iniciado en la investigación y la docencia.

A mis padres y hermano por su continuo apoyo durante estos años y por

comprender mis periodos de ausencia.

A mi esposa e hija por ser mi estimulo de superación, por la paciencia que

me brindan día a día y por el inmenso amor que me tienen; sin ellas este trabajo

no hubiese sido posible.

v

DEDICATORIA

.

.

A mi hija adorada Mayra Cecibel, mi amada

esposa Mayra Mercedes, a mis queridos

padres Oscar y Marcia, y a mi querido

hermano Cesar.

vi

RESPONSABILIDAD

_____________________________________________________

OSCAR GUIDO CAICEDO CAMPOSANO

INGENIERO AGRONOMO

CI.: 120481711-6

La responsabilidad de los resultados, conclusiones y

recomendaciones expuestas en esta tesis, corresponden única

y exclusivamente al autor.

vii

RESUMEN

El ensayo se realizó en Babahoyo, en la Finca San José 2, propiedad de la

compañía ODORISIO, ubicada en las coordenadas 662270, 9811604 cuyo clima

es Tropical Húmedo con temperatura media de 26,3° C, precipitación de 2177,8

mm. Y suelo Franco-Limoso de topografía plana. El ensayo consistió en obtener

los parámetros agronómicos de la finca y por otro lado probar tres presiones de

trabajo a la salida de la válvula de los módulos de riego evaluados; se tomaron

caudales de 16 aspersores por modulo para determinar calidad de aplicación de

riego.

Por tanto, se procesaron en CROPWAT 8.0 datos de 23 años del clima, de la

estación UTB-INAMHI con el fin de contrastar lámina requerida versus lámina de

riego aplicada en función de la evapotranspiración.

Según los parámetros agronómicos del campo irrigado y el comportamiento

hidráulico de un sistema de riego puede establecerse criterios para mejorar la

labor de riego, concluyendo entonces que la presión de trabajo a la salida de la

válvula de los módulos debe ser de 35 PSI, y que la lámina adecuada de riego es

de 3,20 según los análisis realizados en función de los resultados del CROPWAT

8.0

Palabras Clave: evaluación de sistema de riego, coeficiente de uniformidad,

evapotranspiración, eficiencia de riego.

viii

SUMMARY

The trial was conducted in Babahoyo in Finca San Jose 2, Odorisio company

property, located at coordinates 662270 , 9811604 whose climate is Tropical

Humid with average temperature of 26.3 ° C , rainfall of 2177.8 mm. And Franco -

Slimy floor flat topography. The test was to obtain agronomic parameters of the

farm and on the other hand prove three working pressures off valve modules

evaluated irrigation; flows were taken by 16 sprinkler module to determine quality

of irrigation application.

Therefore, data processed in 8.0 CROPWAT 23 climate, the UTB- INAMHI station

in order to contrast versus required irrigation depth applied according to

evapotranspiration sheet.

According agronomic parameters of irrigated field and the hydraulic behavior of an

irrigation system can be established approaches for improving irrigation work ,

concluding then that the working pressure at the outlet of the valve modules

should be 35 PSI , and adequate irrigation depth is 3.20 according to analysis

based on the results of CROPWAT 8.0

ix

INDICE

AGRADECIMIENTO ......................................................................................... iv

DEDICATORIA .................................................................................................. v

RESPONSABILIDAD ........................................................................................ vi

RESUMEN ....................................................................................................... vii

SUMMARY ..................................................................................................... viii

INDICE ............................................................................................................ iix

I. INTRODUCCIÓN....................................................................................... 1

1.1. CARACTERIZACIÓN DEL TEMA .............................................................. 1

1.2. PLANTEAMIENTO DE LA SITUACIÓN PROBLÉMICA. ............................ 4

1.3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. ....................................................... 4

1.4. OBJETIVOS: ............................................................................................. 4

1.4.1. Objetivo General: ............................................................................ 4

1.4.2. Objetivos Específicos: ..................................................................... 5

1.5. HIPÓTESIS. .............................................................................................. 5

1.6. APORTE TEÓRICO. ................................................................................. 5

1.7. APLICACIÓN PRÁCTICA. ......................................................................... 5

II CAPITULO 1 .................................................................................................. 7

MARCO TEÓRICO ............................................................................................ 7

2.1. RELACIÓN SUELO AGUA PLANTA ......................................................... 7

2.1.1. Movimiento de Agua en el Suelo. .................................................... 7

2.1.2. Infiltración........................................................................................ 8

2.1.3. Evapotranspiración del Cultivo de Referencia (ETO)……….………..9 2.1.4. Evapotranspiración de Cultivo Bajo Condiciones Estándar (ETC)….9

2.2. EL RIEGO. .............................................................................................. 10

2.2.1. Riego por Aspersión. ..................................................................... 11

2.2.2. Características del Riego por Aspersión. ...................................... 12

x

2.2.3. Distribución del agua en riego por aspersión .............................................. 13

2.2.4 Factores de Calidad del Riego por Aspersión……………………................. 17

2.2.5 Evaluación de Sistemas de Riego por Aspersión…………………………… 20

2.2.6 Herramienta ofimática para evaluación de riego por aspersión .................. 23

2.2.7 Programa informativo CROPWAT…………………………………………… 23

III CAPITULO 2 ............................................................................................... 25

ASPECTOS METODOLÓGICOS ..................................................................... 25

3.1. MÉTODOS. ............................................................................................. 25

3.1.1. Modalidad y Tipo de Investigación. ............................................... 25

3.1.2. Métodos. ....................................................................................... 25

3.1.2.1. Análisis de varianza. .................................................................. 26

3.1.3. Variables ....................................................................................... 26

3.1.4. Ubicación del sitio experimental .................................................... 26

3.1.5. Datos Evaluados. .......................................................................... 28

3.1.6. Materiales Utilizados. .................................................................... 28

3.1.7. Metodología utilizada en la Investigación. ..................................... 28

IV RESULTADOS ............................................................................................ 32

4.1. PARÁMETROS AGRONÓMICOS ........................................................... 32

4.1.1 Densidad Aparente ......................................................................... 33

4.1.2 Infiltración Básica del Suelo. ......................................................... 33

4.2. Resultados de la evaluación. ................................................................... 36

4.2.1. Caudales colectados. .................................................................... 36

4.2.2. Coeficiente de Uniformidad de Christiansen (CUC)....................... 37

4.2.3. Coeficiente de Uniformidad de Distribución. .................................. 38

4.2.4. Área Adecuadamente Regada con el Perfil Originalmente

Modelado. ..................................................................................... 38

2.2.5. Factor de Adecuación del Riego (Fi). ............................................ 39

xi

2.2.6. Eficiencia de Aplicación Final con el Perfil de Agua Ajustado. ....... 39

2.3. RESULTADOS DE REQUERIMIENTO HÍDRICO DEL CULTIVO. .......... 40

2.5. Procesamiento para la obtención de la evapotranspiración de referencia

ETO (mm/día) ........................................................................................... 54

V DISCUSION ................................................................................................. 56

VI CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................... 57

6.1. CONCLUSIONES .................................................................................... 57

6.2. RECOMENDACIONES............................................................................ 58

BIBLIOGRAFÍA CITADA ................................................................................. 60

ANEXOS ......................................................................................................... 65

APÉNDICES .................................................................................................... 84

1

I. INTRODUCCIÓN

1.1. CARACTERIZACIÓN DEL TEMA

Estudios efectuados por historiadores demuestran que entre el riego y la

civilización ha existido una relación muy estrecha y que muchas veces el riego ha

contribuido al nacimiento de muchas civilizaciones, como las que surgieron en los

valles formados por los ríos Éufrates y Tigris en Asia Menor donde aún existen

infraestructuras que reflejan la importancia que para los regantes de aquellos

tiempos despertaba el uso y manejo de las aguas para riego.

El riego por aspersión, tuvo su origen a principios del siglo XX, en sus

inicios alrededor de los años 30 fue muy costoso. Tiempo después el costo de los

sistemas de riego por aspersión se redujo gracias a la aparición de los

aspersores, el aligeramiento del peso de las tuberías de acero, así como la

incorporación de acoples rápidos para la unión de las tuberías. Estas

circunstancias provocaron un rápido ascenso en el uso de este método a escala

mundial y en una extensa gama de cultivos.

En la década de 1950, se produjo otro gran avance en la tecnología de este

método de riego, con la fabricación de las tuberías de aluminio, el desarrollo de

los aspersores, y una mejora en las estaciones de bombeo, lo que originó una

nueva expansión de la aspersión.

En la década de 1960, aparece una máquina de riego autopropulsada

llamada “pivote,” caracterizada por su relativo bajo costo, con una mayor

automatización y un mínimo de trabajo en su funcionamiento. Hasta el día de hoy,

los sistemas de riego por aspersión han evolucionado de una forma muy rápida,

mejorando la eficiencia de aplicación de agua con una amplia automatización, la

cual reduce ampliamente las necesidades de mano de obra.

Cerca del 10% de las áreas con riego en el mundo son por aspersión,

siendo este porcentaje más elevado en países desarrollados, con altos costos de

mano de obra y bajos costos de energía. Las innovaciones que se introducen

2

mejoran el funcionamiento del riego y favorecen la adaptación de la aspersión a

todos los tipos de suelo, de topografía, de cultivos y climas (Tarjuelo 2005).

Los Recursos Hídricos del Ecuador son pródigos, El promedio per cápita es

cuatro veces mayor que el mundial, constituyendo uno de los recursos naturales

básicos para el desarrollo. De este Potencial Hídrico, es aprovechado solamente

el 30% del agua superficial y el 3% del subterráneo. A pesar de estas ventajas, su

distribución es desigual tanto en el tiempo, como en el espacio, dando como

consecuencia, en el año, temporadas, excesivamente lluviosas, lo que origina,

inundaciones con pérdidas periódicas para la actividad agrícola y en el segundo

caso, en el país existen zonas secas, en las cuales su principal limitante para el

desarrollo, es el agua.

Según el Tercer Censo Nacional Agropecuario en Ecuador existen 170.058

ha de riego por aspersión con 11.912 Unidades de Producción Agropecuarias

(UPAs) respectivamente.

Los datos encontrados para estimar el monto de las inversiones estatales

en proyectos de riego se encuentran dispersos y archivados. Hasta ahora no se

ha podido evaluar con precisión el monto total que representa la inversión en

riego y drenaje a nivel nacional. De forma segura se puede decir que la suma de

inversiones sobrepasa los USD 2.500’000.000.1

Con esos montos se han construidos 73 sistemas de riego, 51 de los cuales

se encuentran en la Sierra y 22 en la Costa, no obstante lo cual, en esta región se

encuentra el 57% del total de la superficie regada en el país y el 19.6% del total

de las unidades de producción agropecuaria (UPAs) regadas en el ámbito

nacional.

Sin embargo los resultados obtenidos en el riego no han sido los

esperados: el 30% de los Sistemas están destruidos y el 70% está en vías de

1Plan Nacional de Riego. MAGAP, 2011

3

deterioro. En Ecuador de los proyectos de riego estatales que funcionan

actualmente, el 10% es por aspersión, 10% por goteo y el 80% es superficial.2

La provincia Los Ríos posee la distribución hidrografía más rica del

Ecuador la cual es dominada por el río Babahoyo que tiene como sus principales

afluentes los ríos Caracol, San Pablo, Pueblo Viejo, Vinces, Zapotal y Yaguachi,

se han censado en su territorio 379 ríos, riachuelos y esteros existiendo además

la presencia de humedales.

En esta Provincia el banano es uno de los cultivos de mayor importancia

económica, por lo que requiere de grandes inversiones de infraestructura entre

ellas la de riego; de las 637.000 ha de suelos agrícolas, de ellas 55.040 ha están

sembradas con banano las mismas que en su mayoría poseen riego por

aspersión subfoliar y en menor cantidad riego con gran cañón.3

Es por ello que las plantaciones bananeras de Babahoyo, cuentan con

riego presurizado por aspersión subfoliar y en menor cantidad riego con gran

cañón.

En Babahoyo como en todo el Ecuador existen dos estaciones climáticas

bien definidas la época seca y la época lluviosa, las mismas que en los últimos

años se han tornado inestables como resultado del cambio climático. En época

lluviosa el riego artificial en las plantaciones de banano es poco utilizado ya que la

precipitación media anual de la zona de estudio está en el orden 181.4 mm,

evidenciándose claramente el uso intensivo de sistemas de riego en la época

seca.

Garantizar las excelentes condiciones de utilización y óptimo

aprovechamiento del agua a la planta deben ser los objetivos fundamentales que

ha de asumir todo correcto sistema de riego. Siendo así, un riego adecuado es

capaz de aplicar el agua a los cultivos en el volumen necesario, de acuerdo a las

condiciones de clima y suelo; en el momento acertado, proporcionando al suelo

2MAGAP 2011

3Encuesta de superficie y producción agropecuaria continua Espac, INEC, 2011

4

un contenido de humedad tal como la Capacidad de Campo con una distribución

homogénea en la parcela regada.

1.2. PLANTEAMIENTO DE LA SITUACIÓN PROBLÉMICA.

Sin embargo, en los diseños e instalación de riego presurizado como es el

caso de aspersión existe un factor que influye relevantemente en su costo y

operación, como es el uso de métodos empíricos que realiza el personal de

algunas casas comerciales al momento de calcular, potencia de bomba, caudales,

diámetros de tuberías, pérdidas de carga y programación de riego; sin saber el

productor bananero que su sistema de riego podría llegar a ser subutilizado ó

sobreutilizado.

En el accionar diario la intervención de los ingenieros o especialistas en

trabajos de cálculos y diseños de riego se muestran en menos proporción que el

que se adjudica a algunas casas comerciales, cuyo proceder es empírico y sin

garantías de que el trabajo solicitado este hecho bajo parámetros científicos y

técnicos que aseguren una eficiente uniformidad de distribución del agua y

precautelen así un excelente funcionamiento de los sistemas de riego desde un

punto de vista económico y de buen uso del agua en labor de riego.

1.3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

¿Cuál es la eficiencia de aplicación de agua del sistema de riego por

aspersión subfoliar en banano en la Finca San José 2?

1.4. OBJETIVOS:

1.4.1. Objetivo General:

Analizar el comportamiento hidráulico del riego por aspersión subfoliar en

banano, en la finca San José 2 Provincia de Los Ríos.

5

1.4.2. Objetivos Específicos:

Determinar los parámetros agronómicos e hidráulicos de la instalación a

evaluar.

Evaluar íntegramente el sistema de riego para las diferentes operaciones

de trabajo.

Establecer los indicadores de desempeño del riego: Coeficiente de

uniformidad de Christiansen, uniformidad de distribución, área

adecuadamente regada, eficiencia de aplicación, factor de adecuación de

riego para el modelo utilizado.

1.5. HIPÓTESIS.

El estudio de los indicadores que influyen en la calidad de aplicación del

agua con riego por aspersión en banano servirán para corregir con criterio técnico

errores que se vienen cometiendo desde hace tiempo en la provisión de agua

para este cultivo a causa de los métodos empíricos de diseño y operación que

recomiendan muchas casas comerciales.

1.6. APORTE TEÓRICO.

Se encontró solución al problema planteado indicando la presión de

operación apropiada y los cambios que deben de hacerse en el manejo y

programación del riego luego de evaluar el sistema en estudio; este trabajo

servirá también como base para investigaciones futuras, relacionadas con el

estudio de los indicadores de calidad de la aplicación de riego presurizado.

1.7. APLICACIÓN PRÁCTICA.

Los profesionales del agro, estudiantes universitarios, productores,

empresarios vendedores de sistemas de riego y equipos de bombeo, y el público

en general contarán con un documento cuyos resultados estarán a su alcance

6

para consultas que sirvan de guía de referencia en labores de operación y

programación de riego.

7

II CAPITULO 1

MARCO TEÓRICO

2.

2.1. RELACIÓN SUELO AGUA PLANTA

El conocimiento de la relación de suelo - agua – planta es esencial para la

producción agrícola de regadío. En el caso de uso de sistemas de riego

presurizados este conocimiento es particularmente importante en vista del alto

costo inicial de las instalaciones. Aún en áreas de mucha lluvia la escasez de

agua puede limitar el desarrollo de las plantas. Esto puede atribuirse a una

errática distribución de lluvia en el tiempo, a una alta escorrentía o a una

infiltración profunda en suelos con baja capacidad de retención de agua. Por tal

motivo, la importancia del riego no se limita a regiones áridas y semiáridas (López

y Snyder 2006).

Cada cultivo tiene necesidades hídricas particulares y cada suelo tiene

propiedades que afectan en una forma u otra el suministro de agua a las especies

vegetales. La cantidad de agua en el suelo a un tiempo dado es un valor

sumamente dinámico, ya que es el resultado neto de la cantidad recibida, ya sea

por lluvia o por riego menos las pérdidas por evaporación, transpiración o

infiltración profunda. La disponibilidad de esta agua para las plantas depende a su

vez del sistema radicular propio de cada especie y de propiedades hidráulicas del

suelo tales como porosidad, conductividad hidráulica y capacidad de retención de

agua.

2.1.1. Movimiento de Agua en el Suelo.

El movimiento de agua en el suelo empieza con su entrada en el perfil

mismo, continúa con su almacenamiento en la zona explorada por las raíces y

termina con su salida de esta zona mediante los siguientes procesos:

Paso del agua a zonas de mayor profundidad.

8

Evaporación en la superficie del suelo, hasta donde el gua asciende por

capilaridad.

Absorción por la planta.

El movimiento del agua en el suelo se debe a diferencia de potencial entre

diferentes puntos, fluyendo de los puntos de mayor potencial hacia los de

menor potencial hasta alcanzar un equilibrio (Fuentes 1996).

2.1.2. Infiltración.

La infiltración es el proceso de entrada de agua a través del suelo, y tiene

mucha importancia durante las campañas de riego.

Se llama infiltrabilidad a la tasa de infiltración i, cuando está solo limitada

por factores de suelo (otros factores serían las fisuras producidas por los insectos,

heladas, etcétera) normalmente se mide en mm/ h, y limita el ritmo de aplicación

de agua al terreno para que no se produzca escorrentía.

La infiltración puede implicar:

Un movimiento de agua unidimensional (vertical) tal como ocurre en riego

por aspersión o por inundación.

Un movimiento de agua bidimensional como ocurre en riego por surcos.

Un movimiento de agua tridimensional, como ocurre en riego por goteo.

La infiltración es un proceso complejo que depende de:

Tiempo de infiltración.

Del contenido inicial de agua en el suelo (Ɵi) y de la historia de

humedecimiento previo.

De la conductividad hidráulica saturada K (estrechamente relacionada con

la infiltración estabilizada).

9

Del estado de la superficie del suelo y de los cambios que experimenta

durante los riegos y demás labores de cultivo.

Del aire atrapado durante el proceso de aplicación del agua.

La infiltración acumulada I que normalmente se mide en mm, representa la

cantidad total de agua que ha pasado a través de la superficie del suelo en un

tiempo determinado.

Considerando una columna homogénea y suficientemente profunda de

suelo bajo una lámina de agua de altura constante, el flujo de agua que entra en

el suelo llamada velocidad o tasa de infiltración, disminuye con el tiempo.

Esta disminución es principalmente debida a la reducción de los gradientes

hidráulicos en la superficie del suelo pero también puede verse afectada en por

otros factores como el sellado ó encostramiento de la superficie del suelo

(Tarjuelo 2005).

Según el régimen de circulación de agua en el suelo puede ser flujo no

saturado y flujo saturado. El flujo saturado se da cuando la intensidad de

aplicación de agua al suelo es menor que la velocidad de infiltración o sea Ia< Vi,

el agua se desplaza a través de los poros, aumentando la velocidad de mojado

pero sin ocuparlo en su totalidad. Este movimiento está condicionado por los

potenciales gravitacionales y de presión. En el caso del flujo saturado la

intensidad de aplicación es mayor que la velocidad de infiltración es decir Ia> Vi,

provocando que una lámina de agua quede sobre la superficie del suelo, mientras

que otra llena la totalidad de los espacios porosos (Fuentes 1996).

2.1.3. La Evapotranspiración del Cultivo de Referencia (ETO)

La tasa de evapotranspiración de una superficie de referencia, que ocurre

sin restricciones de agua, se conoce como evapotranspiración del cultivo de

referencia, y se denomina ETo. La superficie de referencia corresponde a un

cultivo hipotético de pasto con características específicas. No se recomienda el

10

uso de otras denominaciones como ET potencial, debido a las ambigüedades que

se encuentran en su definición.

Se describe el cálculo de ETo de acuerdo a la ecuación FAO Penman-

Monteith, con distintos intervalos de tiempo, a partir de los principales parámetros

meteorológicos y también en casos de datos faltantes. También se presenta la

determinación de la ETo a partir de la evaporación del tanque Clase A (Richad

Allen 2006).

2.1.4. La Evapotranspiración de Cultivo Bajo Condiciones Estándar (ETC)

La evapotranspiración del cultivo bajo condiciones estándar es la

correspondiente a la cubierta vegetal de un cultivo libre de enfermedades, bajo

condiciones óptimas de suministro de agua, con un adecuado suministro de

nutrientes, en extensas superficies, de tal forma que se obtenga la máxima

producción bajo unas condiciones climáticas dadas. La ETC depende de la fase de

crecimiento del cultivo en la que éste se encuentre. El concepto de ETC de

evapotranspiración máxima de un cultivo en un momento dado, (ETm), nombre que

es usado con cierta frecuencia (Martin de Santa Olalla 2005).

2.2. EL RIEGO.

Lo definen como la aplicación artificial de agua al terreno con el fin de

suministrar a las especies vegetales la humedad necesaria para su desarrollo. Es

una actividad resultante de las acciones del hombre, esta práctica involucra obras

complementarias de drenaje, compensando de esta manera el déficit de agua así

como la eliminación de sus excesos (Rázuri, Riego por Aspersión 2011).

Las técnicas de riego se fundamentan en el estudio de transporte de agua

en sistema de cultivo. En cuanto al contenido que les es propio, su delimitación

puede significar solo un recurso instrumental para disfrutar las ventajas de la

división del trabajo, dentro del marco general de la ingeniería agrícola; pero un

especialista en la ingeniería del riego no debe perder la conciencia de su

continuidad más allá de sus hipotéticos límites. A tal efecto, conviene relacionar el

11

contenido de la hidráulica del riego con los de otras diversas áreas del

conocimiento (Losada 2009).

Las más altas necesidades hídricas de los cultivos se encuentran en áreas

que son calientes, secas, con dominancia de vientos superiores a 2,5 m/s y

soleados. Los valores más bajos se encuentran cuando está fresco, húmedo y

nublado, con poco o nada de viento. De lo anterior es evidente que un cultivo

crecido en diferentes zonas climáticas tendrá diferentes necesidades de agua.

Por ejemplo, una cierta variedad de maíz cultivada en un clima fresco

necesitará menos agua por día de la misma variedad de maíz crecido en un clima

más caliente. Por tanto, es útil tener un cierto cultivo estándar o cultivo de

referencia y determinar la cantidad de agua que necesita este cultivo por día en

las diferentes regiones edafoclimáticas. Como un cultivo estándar o cultivo de

referencia ha sido elegido a los pastos (FAO 1986).

La capa activa del suelo es la profundidad en la cual las raíces tienen el

mayor volumen y mejor posibilidad de extraer agua. Se la puede considerar como

el 50% ó 60% de la profundidad de las raíces (Tafur 2008).

Una peculiaridad de la investigación sobre el tema del riego es que está

muy ligada al entorno climático y edáfico donde se desarrolla, no siendo siempre

directamente extrapolable de unas regiones a otras. La diferencia entre lo que se

conoce sobre el manejo del riego y la práctica habitual es muy grande

actualmente en la mayoría de los países. Por eso, el principal problema al que se

enfrentan los técnicos es el de transferir tecnologías de riego a los usuarios, a la

par que se continúa profundizando en su estudio (Fereres 1995).

2.2.1. Riego por Aspersión.

Este método es considerado una lluvia artificial, a través de la cual se riega

un cultivo para su crecimiento y producción, con la ventaja de que esa lluvia es

controlada para su manejo, tanto en tiempo como en intensidad. En este sistema

12

el agua es llevada a presión hasta los distribuidores o aspersores, diseñados para

trabajar a presiones y espaciamientos variados (Leiton 1985).

Otra definición es que es una técnica en donde el agua se aplica en forma

de lluvia por medio de unos aparatos de aspersión alimentados por agua a

presión. Estos aparatos deberán asegurar el reparto uniforme sobre la superficie

que se pretende regar. En los sistemas de aspersión se utilizan dispositivos de

emisión (aspersores) o descarga en los que la presión disponible en el ramal

induce un caudal de salida. Los aspersores son de media presión es decir entre

30 y 70 psi (Fuentes 1996).

La superficie regada por aspersión está aumentando de forma importante

en los últimos años. Aunque se trata de un sistema de riego de una alta eficiencia

potencial, muestra una gran sensibilidad a variables de diseño, ambientales y de

manejo. Los principales problemas del riego por aspersión se derivan de una

inadecuada combinación de aspersor, boquillas y marco, del efecto del viento y de

presiones de funcionamiento fuera del rango óptimo.

Como consecuencia, la uniformidad de aplicación del riego puede disminuir

de forma importante y las pérdidas por evaporación y arrastre pueden alcanzar

valores demasiado altos, lo cual aumenta la variabilidad espacial del rendimiento

del cultivo y disminuye la eficiencia en el uso del agua (Nin 2008).

“El éxito de un sistema de riego por aspersión depende no solo de su

funcionamiento apropiado, sino del cálculo correcto del diseño, que deberá incluir

información de suelo, disponibilidad de agua, cultivo y clima” (Leiton 1985).

2.2.2. Características del Riego por Aspersión.

Los componentes de un sistema de riego por aspersión, según (Carmen

Cárdenas 2010) son:

Equipo de bombeo.

Equipo de fertilización.

13

Válvulas de control y medición.

Tubería de conducción principal.

Válvula de control de bloque.

Tubería de conducción secundaria.

Tubería de conducción terciaria.

Accesorios.

Aspersores.

Se llama marco de riego a la separación entre ramales y aspersores.

Normalmente viene indicado por dos cifras; la mayor indica la separación entre

ramales la menor entre aspersores. Los marcos más comunes suelen ser 12m x

12m, 12m x 15m, 12m x 18m y 15m x 15. La pluviometría del sistema es la

cantidad de agua que entrega el sistema de riego por unidad de tiempo,

normalmente se expresa en Lh-1(Revila s.f.).

2.2.3. Distribución del Agua en Riego por Aspersión

La Uniformidad de Distribución (UD) se define como la relación entre

alguna medida de mínima altura interceptada y la altura media interceptada. El

sentido de mínimo lo proporciona la media de las menores alturas interceptadas

en una fracción concreta de zona con planta. La media del 25% menor es una de

las más utilizadas:

En riego por aspersión está muy extendida la utilización del Coeficiente de

Uniformidad de Christiansen (CU) (Christiansen, 1942). Éste es equivalente a la

UD50 correspondiente a la media del 50% del área menos regada (Tarjuelo2005).

En general, cuando se aplica un riego, no toda el agua queda almacenada

en la zona del suelo explorada por las raíces, sino que parte se pierde por

14

evaporación, escorrentía y percolación profunda, siendo muy diferente la cuantía

de cada tipo de pérdida según el sistema de riego.

Un diagrama típico de la distribución del agua en un riego por aspersión

puede ser el de la Gráfico 1, que ilustra lo que ocurre cuando se riega una

subunidad tratando de aplicar la lámina requerida Hr para satisfacer las

necesidades del cultivo en una proporción “a” del área total, para lo que se

necesita que el sistema descargue una lámina bruta Hb que compense las

pérdidas ligadas al proceso de riego (Montero 1999 y Tarjuelo 2005).

Con el riego se aplicará al menos la dosis neta Dn o altura de agua

requerida por el cultivo a una proporción “a” del área total de la parcela. Según

esto será Hr = Dn = (Ir Nn), siendo Ir el intervalo entre riegos y Nn la mejor

estimación de las necesidades netas de riego. Conceptualmente, la idoneidad de

un riego depende de: el incremento del agua almacenada en la zona radicular del

cultivo producido por el riego, las pérdidas por percolación profunda y por

escorrentía superficial, la uniformidad de la lámina infiltrada y el déficit de

humedad del suelo después del riego (Ver anexo N° 15 ).

De la altura bruta aplicada Hb se separan en primer lugar las pérdidas

evitables (Pev) correspondientes a fugas en las conducciones, lavado de filtros y

tuberías, evaporación (aunque éstas son pérdidas inevitables en riego por

aspersión), escorrentía, etc., e incluso el exceso de Hr sobre el déficit de humedad

del suelo al aplicar el riego por elegir mal el momento o la cuantía del riego.

La altura de agua infiltrada Hba, diferencia entre las dos

anteriores no se infiltra por igual en todos los puntos de la parcela

por limitaciones en la uniformidad de reparto de agua del sistema de riego, sino

de una forma semejante a la indicada en la Figura 1 – Anexo 16, (una vez

ordenada según su cuantía).

Esta distribución de agua se ajusta en la generalidad de los casos del riego

por aspersión y localizado a una distribución normal (Valiente, 1995).

15

El resultado de un riego es que, como media, se infiltra una lámina Hba y

una proporción de área “a” recibe al menos la lámina de agua que se pretendía

aportar (Hr), quedando el resto (1-a) con déficit. El regante puede decidir qué

fracción de área “a” quiere que quede bien regada, no resultando

económicamente rentable en la generalidad de los casos que toda la parcela

reciba al menos esa Dn.

En caso de tener que realizar lavado del suelo, a la altura requerida Hr hay

que sumar una altura adicional R, denominándose fracción de lavado a la relación

.

Si se denomina Hn a la altura media de agua que ha quedado almacenada

en la zona radicular (que será siempre menor que Hr cuando exista una zona de

déficit), Hp a la altura media de agua percolada por debajo de la zona radicular y

Hd a la altura media de agua que representa el déficit en la zona infrarregada (1-

a), entonces, la calidad del riego para el deseado porcentaje de área bien regada

o sobrerregada (a) puede definirse basándose en una serie de parámetros

propuestos por (Tarjuelo 2005):

Eficiencia de aplicación o rendimiento de aplicación: Ra = Hn/Hba

Eficiencia de distribución: EDa = Hr/Hba

Coeficiente de déficit: Cd = Hd/Hr

Factor de disponibilidad: Fa = Hn/Hr

Porcentaje de percolación: Cp = Hp/Hb

La eficiencia de aplicación en riego por aspersión Er se suele entender

como el porcentaje de agua bruta aplicada que es aprovechada para satisfacer

las necesidades del cultivo y las de lavado Er = Hn/ Hb. Puesto que Hn es difícil

de cuantificar, a efectos de diseño suele utilizarse el concepto de eficiencia

general de aplicación (Ea) definida como la relación entre el objetivo de riego (Hr)

y el agua total que es necesario bombear para tal fin (Hb) (Ea = Hr/ Hb). Este

concepto tiene matices distintos según el sistema de riego.

16

Para calcular la relación entre dosis neta (Dn = Hr) y dosis bruta (Db = Hb)

en riego por aspersión, la eficiencia de aplicación (Ea) debe incluir los efectos de

las pérdidas debidas a: la falta de uniformidad en la aplicación, la percolación

profunda, la evaporación, el arrastre por el viento y las fugas en las tuberías

(Keller y Bliesner, 1990), resultando:

siempre que LR < 0,1

siempre que LR > 0,1

El coeficiente 0,9 se incluye para tener en cuenta las pérdidas inevitables

por percolación al considerarse que satisfacen el 10% de las necesidades de

lavado, aunque actualmente se encuentra en discusión el propio concepto de

fracción de lavado manejado por los autores citados.

Para el diseño de un sistema de aspersión, la Ea para un determinado

porcentaje “a” de área adecuadamente regada puede calcularse entonces como

(Keller y Bliesner, 1990):

Siendo Pe la proporción efectiva del agua descargada por los emisores que

llega a la superficie del suelo, como decimal (Pe=Hba/Hb), y Pf la proporción de

agua descargada por los emisores respecto a la total bombeada por el sistema,

como decimal.

Uno de los componentes de la cuantificación de Ea es la eficiencia de

distribución (EDa) cuyo término sirve para definir un cierto porcentaje de área “a”

adecuadamente regada como:

De esta forma puede darse un significado más útil al concepto de CU,

combinando las medidas de uniformidad de aplicación (CU) con el concepto

17

de área adecuadamente regada “a” y obtener una medida de la eficiencia de

distribución (EDa).

Admitiendo que los datos para obtener el CU siguen una función de

distribución normal, se presenta en la Tabla 3.1 (Keller y Bliesner, 1990) la

relación entre los tres parámetros que se acaban de mencionar. La determinación

de la EDa en función de “a” y CU puede realizarse mediante la siguiente ecuación

(Nin 2008):

La EDa que figura en la Tabla 1 para los diferentes valores de CU

representa que las necesidades de agua en el momento del riego son satisfechas

en el 95, 90, 85 ó 50% del área regada.

En la Tabla 2, se observa que cuando el área adecuadamente regada es

del 80%, los valores de CU y ED80 prácticamente coinciden.

Para cultivos de valor medio o alto suele recomendarse que el 90% del

área quede bien regada, mientras que para cultivos de menor valor y los

forrajeros, suele recomendarse el 80% como área adecuadamente regada

(Tarjuelo 2005).

Cárdenas citado por (Esequiel Jiménez 2010) plantea que la uniformidad de

aplicación del riego es un parámetro que está muy relacionado con la eficiencia

del riego y con la producción de los cultivos.

2.2.4. Factores de Calidad del Riego por Aspersión.

El suceso de aplicación de agua en los sistemas de riego por aspersión

está en dependencia principalmente de los siguientes factores tales como:

El modelo de distribución de agua del aspersor determinado por el tipo de

aspersor, el tipo y número de boquillas y la presión de trabajo.

18

La separación entre aspersores: referido a la forma del marco de riego

(cuadrado, rectangular o triangular) y a la distancia entre ellos. El viento, tanto en

intensidad como en dirección. Éste es el principal factor que distorsiona la

uniformidad de distribución, y juega un papel importante en las pérdidas por

evaporación y arrastre durante el proceso de aplicación de agua (Tarjuelo 2005).

Otros factores que influyen en esta distribución del agua son la duración del

riego, el ángulo de descarga de las boquillas, la velocidad de rotación del

aspersor, la altura a que se sitúe éste sobre el suelo; el viento por su parte es el

principal distorsionador de la uniformidad de reparto, teniendo diferente

repercusión según el tamaño de gota y la trayectoria que tenga que recorrer ésta

en la caída, influyendo en gran medida en la evaporación y en el arrastre fuera del

área regada de parte del agua aplicada; esto es algo en lo que coinciden (Montero

1999 y Tarjuelo 2005).

La mayor parte de los riegos por aspersión exigen un valor mínimo de

uniformidad de reparto de agua (CU ≥ 80 %) para considerarlos aceptables.

Valores bajos de CU son indicadores normalmente de una incorrecta combinación

del número y tamaño de boquillas, presión de trabajo y marco de riego (Valiente

1995).

Se han realizado numerosos trabajos sobre la uniformidad de reparto en

riego por aspersión pero suele haber desacuerdo en las conclusiones. La forma

geométrica del espaciamiento suele ser uno de los aspectos con mayores

discrepancias. Algunos trabajos recomiendan los marcos triangulares mientras

que otros indican que no existen ventajas significativas entre estos marcos y los

rectangulares.

Sí parece haber unanimidad en la disminución del CU al aumentar la

velocidad del viento. El efecto de la dirección del viento sobre la uniformidad de

riego, cuando se trata de marcos rectangulares, es otro de los puntos donde suele

haber más discrepancias. Así, mientras la recomendación clásica es colocar los

marcos de forma que el viento sople en la dirección del mayor espaciamiento, hay

situaciones en que se consigue mejor CU cuando el viento sopla paralelo al

19

menor espaciamiento, dependiendo de la forma del modelo de reparto de agua

que tenga el aspersor.

Un parámetro principal para evaluar sistemas de riego es la uniformidad de

aplicación de agua en la superficie del área irrigada, reflejándose directamente en

el manejo y desempeño del cultivo, en la calidad y cantidad de los productos, en

la eficiencia del uso del agua, en el costo del riego y por tanto de la producción

(Bernardo 2009).

Con frecuencia, los sistemas de riego son diseñados sin considerar

adecuadamente los efectos del viento, o son considerados de una forma muy

general. Está demostrado que el viento puede afectar considerablemente a la

distribución de agua del aspersor. Si el efecto de la intensidad y la dirección del

viento no están suficientemente considerados en el diseño, el sistema puede estar

por debajo del óptimo (Nin 2008).

La velocidad del viento se incrementa con la altura según una función

logarítmica, por lo que en el diseño del sistema el aspersor se colocará, en

principio, lo más bajo posible, según la altura de los cultivos a regar (Vories 1987).

Sin embargo, en experiencias con aspersores situando a 2,25 m del suelo,

se han obtenido mayores uniformidades de riego, frente a aspersores ubicados a

una menor altura (0,65 m); esto puede ser debido a que en la mayor altura se

producen curvas radiales con forma más triangular, a la vez que produce un

mayor alcance del radio mojado asegura (Tarjuelo 2005).

La Uniformidad de Distribución decrece con el aumento de la velocidad del

viento, y que la orientación del marco de riego respecto a la dirección del viento

influye sobre la uniformidad de distribución (UD). En estos trabajos se muestra la

distorsión producida por el viento en el modelo de reparto de agua de un aspersor

Naan trabajando con boquilla de 3,5 mm a 43 PSI y con un tubo portaaspersor de

1 m; esto lo comprobó (Seginer 1991).

El coeficiente de uniformidad de distribución del agua en el perfil del suelo

fue mayor que el obtenido para las láminas precipitadas en los colectores, en los

20

espaciamientos 6×6 m, 6×12 m y 12 x 12 y menor en los demás espaciamientos.

El análisis de los coeficientes de uniformidad y de las eficiencias de aplicación y

almacenamiento de agua en el suelo, para diferentes simulaciones de

espaciamientos entre aspersores, permite tomar decisiones en relación a la

disposición de los aspersores en campo y en el uso del agua para riego de forma

más confiable (Nathalia Flórez 2013).

Para evaluar la calidad del riego a partir del análisis de distribución de agua

en el suelo, se realizan ajustes de la relación entre la lámina de agua infiltrada y el

área irrigada usando modelos matemáticos que permiten la simulación del

desempeño de un sistema con otro tipo de manejo de irrigación.

El comportamiento de los valores de CUC y CUD fue inversamente proporcional

al espaciamiento entre aspersores, tanto para la lámina precipitada como para la

infiltrada, es decir, a mayor espaciamiento los valores de los coeficientes son

menores. Esto se debe a que con mayor espaciamiento entre aspersores el área

irrigada aumenta, pero el radio de alcance del aspersor se mantiene constante

dejando partes sin irrigar (Carlos Fietz 1999).

2.2.5. Evaluación de Sistemas de Riego por Aspersión.

La evaluación de riego determina los parámetros operacionales del sistema

de riego en relación a su habilidad en distribuir el agua que se recibe en el área

regada; se obtiene también informaciones gerenciales que permitan decidir sobre

la necesidad de cambios hidráulicos en el sistema de riego. Finalmente contribuye

para la toma de decisiones a las metas de manejo del agua que deberán ser

alcanzadas a lo largo del ciclo del cultivo (Rázuri, Manejo y Programación del

Riego 2011).

Los indicadores de desempeño del riego son:

Coeficiente de Uniformidad de Christiansen.

Coeficiente de Distribución.

Área adecuadamente regada.

21

Eficiencia de aplicación de agua.

Factor de adecuación de riego.

La correcta utilización del agua por los regantes para conseguir un uso

eficiente de la misma requiere la aplicación de las técnicas de programación de

riegos, que indican el momento y cuantía de cada riego, y un adecuado manejo

de las redes de distribución y del proceso de aplicación del agua.

Las técnicas de evaluación y mejora de los sistemas de riego permiten

conocer los parámetros implicados en la aplicación del agua en base a ensayos

de campo realizados bajo condiciones normales de trabajo y determinar los

cambios precisos para mejorar el proceso de riego (Tarjuelo 2005).

Debido a las numerosas variables que intervienen en riego (caudal, presión,

duración del riego, etc.) y al hecho de que todas están directa o indirectamente

relacionadas, el problema de la correcta utilización del agua no tiene siempre una

solución evidente ni inmediata.

Frecuentemente las mejoras pueden ser sencillas, así el funcionamiento de

un riego por aspersión puede mejorarse variando la presión de trabajo, tamaño de

boquillas, altura de elevadores, duración del tiempo de riego o cambiando el

material desgastado. Los estudios de infiltración del suelo son de gran interés por

su aplicabilidad tanto en valoraciones medioambientales como en proyectos de

transformación de secano a regadío. Del mismo modo son también de gran

utilidad para valorar la degradación de los suelos por uso ganadero.

Del mal funcionamiento de los sistemas de riego estacionarios, pueden

identificarse las siguientes causas:

El funcionamiento defectuoso de aspersores por problemas de rotación,

tamaño y tipos de boquillas, en la adecuada combinación presión-boquillas-

marco de riego, de falta de verticalidad del tubo porta aspersores.

22

Diferencia de presión excesiva entre distintos puntos de la parcela (superior al

20% de la presión media de los aspersores). Esto suele ocurrir por un

incorrecto diseño hidráulico de la red de tuberías.

Un número inadecuado de aspersores funcionando en el bloque.

El comportamiento de los valores de CUC y CUD es inversamente

proporcional al espaciamiento entre aspersores, tanto para la lámina precipitada

como para la infiltrada, es decir, a mayor espaciamiento los valores de los

coeficientes son menores. Esto se debe a que con mayor espaciamiento entre

aspersores el área irrigada aumenta, pero el radio de alcance del aspersor se

mantiene constante dejando partes sin irrigar (Natalia Flórez 2013).

Al proponer un nuevo modelo para representar el perfil de distribución del

agua en sistemas de irrigación y, al mismo tiempo, es analítico al integrar en un

solo factor denominado factor de adecuación dela irrigación, los indicadores de

desempeño, relativos a la uniformidad y eficiencia del riego. Su magnitud depende

del porcentaje del área que se desea mantener adecuadamente irrigada y de la

uniformidad de distribución del agua del sistema de riego. Su valor aumenta a

medida que la uniformidad de aplicación decrece y el área adecuadamente

irrigada aumenta. El factor de adecuación propuesto debe ser utilizado de forma

dinámica a lo largo del ciclo de desarrollo del cultivo (Euzebio Medrado 2004).

Cuando ya se conoce la uniformidad del sistema de riego, debe primero

utilizar esa información para establecer un juicio sobre la calidad de la irrigación

así como su habilidad en la distribución del agua aplicada en caso de que el

sistema estuviera con un desempeño muy bajo, en relación a ese indicador, la

decisión podrá ser una revisión hidráulica en la red de distribución para mejorar su

patrón de uniformidad. Para facilitar el juzgamiento del sistema en relación a ese

indicador, se recomienda adoptar la Tabla de clasificación recomendada por

Bralts (1986), lo cual, utilizando el concepto de uniformidad de emisión para

categorizar la irrigación como lo muestra la Tabla 3.

23

La idea de mejorar los regadíos o su funcionamiento, se reduce

frecuentemente a mejorar la eficiencia, considerándose que bajas eficiencias

significaban grandes cantidades pérdidas de agua (Luis Santos 2010).

2.2.6. Herramienta Ofimática para Evaluación de Riego por Aspersión.

Se han estudiado funciones polinómicas de tercero, cuarto, y quinto grado

para definir el modelo que permitan analizar el comportamiento de los sistemas de

riego y lograr modelar estadísticamente los indicadores de calidad de riego; de las

funciones estudiadas el que mostro superioridad en las pruebas realizadas fue la

función polinómica de quinto grado.

La selección del modelo polinomial más apropiado se llevó a cabo mediante

la comparación de las curvas de distribución de frecuencia acumulativa ajustado

de la suma de los cuadrados de los errores obtenidos en el ajuste de cada

conjunto de valores de agua aplicada. De los resultados se recomienda uso del

polinomio de quinto grado para describir la distribución de agua aplicada a través

de los sistemas de riego y derivar expresiones matemáticas para el cálculo de los

indicadores de rendimiento correspondientes (Eeuzebio Medrado 2009).

2.2.7. Programa Informático CROPWAT 8.0

Es un útil instrumento de apoyo para los agrometeorólogos, agrónomos e

ingenieros de riego, para el cálculo estándar en los estudios de la

evapotranspiración y consumo de agua de los cultivos, y más específicamente

para elaborar y gestionar sistemas de irrigación. Ayuda a elaborar

recomendaciones para llevar a cabo mejores prácticas de riego, planificar los

calendarios de riego en diversas condiciones del suministro de agua, y para

evaluar la producción en sistemas de secano o con escasa irrigación (FAO, 2012).

CROPWAT 8.0 para Windows es un programa informático para el cálculo de

las necesidades hídricas de los cultivos y las necesidades de riego en base a

datos del suelo, clima y cultivo. El software también establece programas de

riego para diferentes condiciones de manejo y el cálculo del sistema de

24

riego. CROPWAT se puede utilizar para evaluar las prácticas de riego de los

agricultores y para estimar el comportamiento del cultivo en condiciones tanto de

secano como de regadío (FAO s.f.).

Los datos climatológicos que requiere el programa son los siguientes: a)

información básica de la estación meteorológica: nombre del país, nombre de la

estación, altitud, latitud y longitud; y b) datos climáticos mensuales de:

precipitación (p), temperatura máxima y mínima, humedad relativa, insolación

(horas brillo sol) y velocidad del viento (V. Á. Ramón Arteaga 2011).

Para la programación del riego es necesaria la siguiente información del

suelo: textura, humedad total utilizable del suelo (HTU), nivel de agotamiento de la

humedad (fracción, %HTU), agotamiento inicial de la humedad del suelo (%HTUi),

humedad inicial en el suelo y tasa máxima de infiltración de la precipitación en el

suelo.

La evapotranspiración de referencia ETO (mm/día), se calcula con el

método de Penman-Monteith.

Para la programación del riego, el programa se basa en un balance diario

de humedad del suelo, tiene dos categorías: opciones de frecuencia (cuando se

debe de regar) y opciones de aplicación (cantidad de agua que se debe aplicar en

cada riego).

25

III CAPITULO 2

ASPECTOS METODOLÓGICOS

3.

3.1. MÉTODOS.

3.1.1. Modalidad y Tipo de Investigación.

Esta investigación es Explicativa. Los estudios explicativos están dirigidos a

responder a las causas de los eventos físicos o sociales. Su interés se centra en

explicar por qué ocurre un fenómeno y en qué condiciones se da éste, o por qué

dos o más variables están relacionadas. Este tipo de investigación responde a

preguntas tales como: ¿qué efectos tiene? ¿A qué se deben estos efectos?

(Roberto Hernández 2010).

Explicando así los efectos de los parámetros que inciden en los indicadores

de eficiencia del riego.

3.1.2. Métodos.

Los datos obtenidos en campo se los analizó con el diseño experimental

denominado diseño completamente al azar (DCA), con los tratamientos: 35PSI,

40 PSI y 45 PSI y cinco repeticiones. Para la comparación de medias entre los

tratamientos se utilizó la prueba de Duncan al 95% de confianza. Los promedios

obtenidos fueron ingresados en el software estadístico InfoSTAT.

Se procesaron en el software denominado CROPWAT las lecturas

mensuales históricas de 23 años de la estación meteorológica del Instituto

Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMHI) ubicada en la Facultad de

Ciencias Agropecuarias de la Universidad Técnica de Babahoyo (UTB). Con el

propósito de calcular la evapotranspiración de referencia ETO y determinar la

programación de riego del lugar del estudio.

26

3.1.2.1. Análisis de varianza.

Tabla 4: ANDEVA

Fuentes de Variación Grados de Libertad

Tratamientos t-1 2

Error experimental (rt-1)-(t-1) 12

Total rt-1 14

Fuente: Elaborado por el autor

3.1.3. Variables

Dependientes: Independientes:

Uniformidad de Distribución (UD). Presiones de trabajo

Coeficiente de Uniformidad (CU). Evapotranspiración

Factor de adecuación del riego. (Fi) Humedad relativa

Eficiencia de aplicación Velocidad del viento

Área adecuadamente regada. Temperatura

Velocidad de infiltración

3.1.4. Ubicación del Sitio Experimental

La experimentación efectuó en la hacienda “SAN JOSÉ 2” de la compañía

ODORISIO, la misma que está ubicada al norte del cantón Babahoyo en las

coordenadas UTM 662270, 9811604 del Datun PSD 56, y una altura de 8 metros

sobre el nivel del mar (Anexo 1).

El clima de la zona es tropical húmedo, con una temperatura promedio de

26,3º C, precipitación anual de 2177,8 mm en donde de enero a abril ocurren los

valores más altos de precipitaciones en esta zona, con un promedio para este

intervalo de tiempo de 456,8 mm, la humedad relativa es de 80,9 %, su heliofanía

27

es de mensual de 75,7 horas mensuales y una evaporación mensual de 108,6

mm.4

La hacienda tiene una superficie de 47.16 hectáreas, se encuentra

cultivada en su totalidad con banano. La red de drenaje está constituida de un

canal principal o colector central y canales secundarios y terciarios con los cuales

se evacuan las aguas superficiales y se mantiene el nivel freático a una

profundidad superior a 1.7m. El marco de siembra es de 2.7m por 3m, con lo cual

da una densidad de población de 1220 plantas por hectárea.

El sistema de riego está constituido por los siguientes componentes:

Pozo de Ø355 mm, 150 m de profundidad y caudal de 1.300 GPM

Tubería de succión de Ø250 mm

Bomba de presión con potencia de 150 HP

Motor a combustión con potencia de 250 HP

Tubería de impulsión de Ø250 mm

Tubería principal de Ø250mm, Ø200 mm y Ø160 mm.

Tubería secundaria de Ø200 mm, Ø160 mm y Ø110 mm

Tubería portaaspersores de Ø25 mm

Un total de 2.335 aspersores.

El sistema opera en 10 turnados diarios generalmente, lo que hace que

trabajen entre 235 y 250 aspersores simultáneamente; es decir que se abren de

cuatro a cinco válvulas según el turnado, ya que todos los sectores de riego no

tienen igual superficie (Vaca 2012).

Los aspersores son SENNINGER 3012 con boquilla #9 (9/64) color gris con

un caudal de 3,56 gpm cuando trabaja a 40 psi de presión (PLASTIGAMA s.f.)

4Datos tomados de la Estación Meteorológica UTB - INAMHI (1990-2012)

28

3.1.5. Datos Evaluados.

Caudal descargado por los aspersores de los módulos estudiados.

Coeficiente de uniformidad de Christiansen (CUC).

Coeficiente de Uniformidad de Distribución.

Área adecuadamente regada.

Factor de adecuación del riego (Fi).

Eficiencia de aplicación (Ea) con el perfil de agua ajustado.

Diferencia de presión entre el primer y último aspersor de cada módulo.

Programación de riego.

3.1.6. Materiales Utilizados.

Cilindros infiltrómetros.

Varios manómetros para control de la presión en los puntos fijos (bombeo,

válvulas y aspersores).

Un cronometro.

Dos bidones de 20 litros de capacidad.

Dos mangueras flexibles de 16mm y 2m de longitud.

Una probeta de 1000ml.

GPS manual para georreferenciar las válvulas evaluadas y los puntos de

muestreos del suelo.

CROPWAT para determinar la programación de riego adecuada en el sitio

experimental.

3.1.7. Metodología Utilizada en la Investigación.

Se realizaron análisis de suelo a las profundidades de 0-30 y 30-60

centímetros para determinar en laboratorio Textura, Capacidad de Campo, Punto

de Marchitez Permanente, Densidad aparente y Conductividad eléctrica.

29

La capacidad de campo (CC) y el punto de marchitez permanente (PMP) se

obtuvieron en base a granulometría con el grupo de ecuaciones para

determinación de coeficientes hídricos, y son las siguientes:

De donde:

%Ar : Porcentaje de Arena

%L : Porcentaje de Limo

%A : Porcentaje de Arcilla

Luego se obtiene la CC y el PMP a partir de las siguientes ecuaciones que

contienen el valor de HE:

Se realizaron también pruebas de infiltración de suelo con cilindros

infiltrómetros; con el objetivo de descartar resultados erróneos se realizaron estas

pruebas en tres lugares diferentes de la propiedad, para conocer la velocidad de

infiltración e infiltración básica del suelo. La ecuación utilizada fue la de Kostiakov:

De donde:

I : Lamina total de agua infiltrada en el tiempo T o infiltración

acumulada.

T : Tiempo que permanece el agua sobre el suelo.

A y b : Son constantes empíricas.

La lámina que se aplica diariamente en el lugar experimental se determinó

con la siguiente ecuación:

30

De donde:

La : Lamina aplicada

Q : Caudal (l/s)

T : Tiempo de riego en minutos

EA : Espaciamiento entre aspersores

EL : Espaciamiento entre laterales

Se evaluó el desempeño hidráulico del sistema de riego con presiones de

35, 40 y 45 psi respectivamente; dentro del ramal de aspersores se utilizó el

método de los caudales propuesto por Merriam y Keller (1978).

La descarga de los aspersores evaluados se midió cada 30 segundos, en

dos ocasiones, para cada tratamiento y réplica. Esos valores se emplearon en la

determinación del caudal promedio. Se midió la presión del grupo de bombeo y de

los aspersores de los módulos implicados en el ensayo en cada tratamiento con

manómetros.

Los caudales colectados en cada uno de los tratamientos se los ingresó en

la plantilla de excel propuesta por (Medrado 2009) indicada en la Tabla 76, la

misma que determina el funcionamiento del sistema y modela los valores de los

indicadores de calidad de riego con el fin de mejorar el funcionamiento.

Para conocer la programación de riego adecuada en el sitio experimental,

se ingresaron al CROPWAT los datos históricos de la estación UTB – INAMHI

desde 1990 al 2012; estos datos fueron los promedios de cada uno de los meses

del año en los 23 años de registro.

Luego se obtuvieron las ETO (mm/día) al 75% de probabilidad de ocurrencia para

cada mes del año con el propósito de obtener una ETO para diseño de proyectos

de riego. Para esto se ingresó al CROPWAT los datos de clima de cada año

31

desde 1990 hasta el 2012 y se procesaron las ETO mensuales con la ecuación de

probabilidad de excedencia; al emplear esta ecuación y ubicar los datos en orden

creciente se obtienen cifras con probabilidad de ocurrencia.

La estimación de los datos de ETO (mm/día) se obtiene numérica y

gráficamente, a partir de las probabilidades calculadas con los registros indicados

anteriormente, las etapas seguidas fueron las siguientes:

Se tabuló las ETO de cada mes de cada año para el periodo dado.

Se ordenó los datos en orden creciente.

Se tabuló la posición de trazado de acuerdo a:

De donde:

Fa : Probabilidad de ocurrencia

M : Número de orden

N : Número de registros

Luego se trazaron los puntos en una gráfica de Log. Normal.

Finalmente se determinó el valor de ETO (mm/día) al 75% de probabilidad

para cada uno de los 12 meses del año.

32

IV RESULTADOS

4.1. PARÁMETROS AGRONÓMICOS

Los resultados de laboratorio basados en los parámetros agronómicos se

presentan en la Tabla 5 estas cifras nos indican las características físicas e

hidráulicas del suelo y con ello podemos modelar la dinámica del agua en su

interior con la ayuda del CROPWAT con fin de obtener la programación de riego

para el sitio experimental.

Tabla 5: Características del suelo del sitio experimental.

Textura M1* Ar : 2 L : 58 A : 40

FL M2** Ar : 15 L : 60 A : 25

Humedad equivalente M1 33,10%

M2 25,50%

Capacidad de campo M1 33,10%

M2 16,88%

Punto de marchitez permanente

M1 24,10%

M2 13,30%

Conductividad eléctrica

M1 1,10mmhos

M2 1,50mmhos

* Muestra 1 ** Muestra 2

Fuente: Reporte del análisis de suelo

33

4.1.1 Densidad Aparente

En la Tabla 6, se muestran los resultados obtenidos del análisis realizado

para determinar la densidad (Da) aparente del suelo en donde el promedio de Da

obtenido para la perfil de suelo de 0-30cm es de 1,37 gcm-3 mientras que el valor

obtenido para el perfil de 30-60 cm es de 1,32 gcm-3.

Tabla 6: Determinación de la Densidad aparente

COD COORDENADAS Densidad

aparente (Da)

P1-R1-30 663346,9812572 1,538

P1-R2-30 1,446

P1-R1-60 1,436

P1-R2-60 1,344

P2-R1-30 663014,9812661 1,120

P2-R2-30 1,192

P2-R1-60 1,151

P2-R2-60 1,243

P3-R1-30 663014,9812661 1,375

P3-R2-30 1,406

P3-R1-60 1,334

P3-R2-60 1,314

P4-R1-30 663063,9812371 1,497

P4-R2-30 1,446

P4-R1-60 1,467

P4-R2-60 1,283

P1, P2, P3 y P4 son los sitios muestreados. R1, R2, R3 y R4 son repeticiones 30 y 60 son profundidades en cm.

Fuente: Reporte del análisis de suelo.

4.1.2 Infiltración Básica del Suelo.

En la Tabla 6 se muestran los resultados obtenidos de la prueba de

infiltración realizada con los anillos infiltrómetros, de donde se determinó que la

infiltración básica del suelo Ib es de 4,74mm/ h.

34

Tabla 7: Valores de infiltración del suelo del sitio experimental.

1 2 3 4 5 6 7 8 ECUACIONES

Diferencia de tiempo

(min)

Tiempo acumulado

(min)

Lecturas del nivel de

agua (mm)

Infiltración (mm)

Tasa de Infiltración (mm/min)

Tasa de Infiltración

(mm/h)

Tasa de Infiltración acumulada

(mm/h)

Infiltración acumulada

(mm)

Infiltración Instantánea

(mm)

Infiltración Promedio

(mm)

Infiltración Acumulada

(mm)

0 0 200,0 0,0 0,0 0,0 0,00 0,0 0,0 0,0 0,0

2 2 199,8 0,2 0,10 6 6,00 0,2 0,11 0,12 0,23

2 4 199,5 0,3 0,15 9 4,50 0,5 0,10 0,11 0,44

2 6 199,3 0,2 0,10 6 2,00 0,7 0,10 0,11 0,64

5 11 199,0 0,3 0,06 4 1,64 1,0 0,09 0,10 1,11

5 16 198,5 0,5 0,10 6 1,88 1,5 0,09 0,10 1,55

5 21 198,0 0,5 0,10 6 1,43 2,0 0,09 0,09 1,99

10 31 197,0 1,0 0,10 6 1,94 3,0 0,08 0,09 2,84

10 41 195,5 1,5 0,15 9 2,20 4,5 0,08 0,09 3,66

10 51 195,0 0,5 0,05 3 0,59 5,0 0,08 0,09 4,46

15 66 194,0 1,0 0,07 4 0,91 6,0 0,08 0,09 5,63

15 81 193,5 0,5 0,03 2 0,37 6,5 0,08 0,08 6,79

15 96 193,0 0,5 0,03 2 0,31 7,0 0,08 0,08 7,92

15 111 192,0 1,0 0,07 4 0,54 8,0 0,07 0,08 9,04

A 0,125

B 0,909

A 0,113625

B -0,091

Ib 4,74 mm/h

Tb 54,6 Min

Fuente: Prueba de infiltración realizada en los predios de la Finca San José 2.

35

Gráfico N° 3: Representación a escala logarítmica de la infiltración del suelo i.


36

4.2. Resultados de la Evaluación.

En los módulos evaluados no se cumplen las condiciones de diseño de

tuberías laterales la cuales indican que la variación máxima de presión entre el

primer y el último aspersor debe ser ≤ 20%; asimismo la variación de caudal

entre los puntos de descarga antes mencionado debe ser de ≤ 10% (Rázuri,

Riego por Aspersión 2011). Esto indica que el sistema tiene un funcionamiento

hidráulico defectuoso.

Las variaciones encontradas se presentan en la Tabla 8:

Tabla 8: Variaciones promedio de presión y caudal en los módulos evaluados

Módulo

Variación de Presión Variación de Caudal

1 26% 17%

2 26% 17%

3 22% 9%

4 23% 14%

5 24% 13%


4.2.1. Caudales colectados.

Los promedios de caudales colectados durante la evaluación, se presentan

en la Tabla 9. El análisis de varianza detectó alta significancia estadística para los

tratamientos, cuyo coeficiente de variación fue 6,97%.

Los valores de caudales colectados y sometidos a la prueba de Duncan al

95% de confianza, evidencian que los tratamientos dos y tres (40 psi y 45 psi) con

promedios de 680,21 y 643,76 Lh-1respectivamente son iguales y superiores

estadísticamente al tratamiento uno (35 psi) cuyo valor alcanzado fue de

614,84Lh-1.

37

4.2.2. Coeficiente de Uniformidad de Christiansen (CUC)

En la Tabla 10, se muestran los promedios de los coeficientes de

Uniformidad de Christiansen, existiendo alta significancia estadística entre los

tratamientos. El coeficiente de variación fue 0,51%.

La prueba de rangos múltiples de Duncan indica que para el Coeficiente de

Uniformidad de Christiansen los tratamientos uno y dos (35 psi y 40 psi) con

promedios de 97,21 y 96,85 de CUC se comportaron estadísticamente iguales y

superiores al tratamiento tres (45 psi) cuyo promedio alcanzado fue de 95,87 de

CUC.

Tabla 9: Caudales colectados en análisis del comportamiento hidráulico del riego

por aspersión subfoliar en banano, en la finca San José 2, provincia de Los Ríos

Tratamientos (psi)

Caudales colectados en Lh-1

I II III IV V Prom.**

35 571,26 632,96 642,22 648,16 579,60 614,84 B

40 601,50 664,59 680,66 687,06 584,98 643,76 A B

45 640,38 699,99 709,26 735,94 615,50 680,21 A

Coeficiente de Variación: 6,97%

Promedios con una misma letra para las medias no difieren estadísticamente, según prueba de Duncan al 95% de confianza.


Tabla 10: Coeficiente de uniformidad de Christiansen en análisis del comportamiento hidráulico del riego por aspersión subfoliar en banano, en la finca San José 2, provincia de Los Ríos.

Tratamientos (psi)

Coeficiente de Distribución de Christiansen (CUC)


35 97,00 97,33 97,15 97,24 97,34 97,21 A

40 96,51 97,16 96,93 97,25 96,41 96,85 A

45 96,74 95,88 94,98 95,25 96,48 95,87 B



Fuente: Elaborado por el autor.

38

4.2.3. Coeficiente de Uniformidad de Distribución.

En la Tabla 11 se registran los promedios de Coeficiente de Uniformidad de

Distribución. El análisis de varianza detectó alta significancia estadística para los

tratamientos, cuyo coeficiente de variación tuvo un valor de 1,43%.

Las cifras promédiales obtenidas de las réplicas muestran que el

Coeficiente de Uniformidad de Distribución en los tratamientos uno y dos (35 psi y

40 psi) obtuvieron promedios de 96,01 y 95,80%, ambos iguales y

estadísticamente superiores al promedio del tratamiento tres (45 psi) con un valor

de 93,64%.

4.2.4. Área Adecuadamente Regada con el Perfil Originalmente Modelado.

Los promedios de área adecuadamente regada se presentan en la Tabla

12. El análisis de varianza reveló alta significancia estadística entre los

tratamientos. Siendo el coeficiente de variación un valor de 14,84%.

La prueba de Duncan al 95% de confianza, determinó igualdad estadística

para los tratamientos, con valores de 0,44, 0,44 y 0,54 para los presiones de 35,

40 y 45 psi respectivamente.

Tabla 11: Coeficiente de uniformidad de distribución en análisis del comportamiento hidráulico del riego por aspersión subfoliar en banano, en la finca San José 2, provincia de Los Ríos.

Tratamientos (psi)

Coeficiente de Uniformidad de Distribución (CUD)


35 95,58 96,32 95,38 96,63 96,12 96,01 A

40 94,85 96,12 96,12 96,63 95,27 95,80 A

45 94,73 92,19 91,02 96,63 93,62 93,64 B




39

Tabla 12: Área adecuadamente regada con el perfil originalmente modelado en análisis del comportamiento hidráulico del riego por aspersión subfoliar en banano, en la finca San José 2, provincia de Los Ríos.

Tratamientos

(psi)

Área adecuadamente regada (aL)


35 0,4735 0,4186 0,4841 0,3777 0,4765 0,4461

40 0,4626 0,4634 0,4855 0,3773 0,4158 0,4409

45 0,5173 0,6476 0,6112 0,3773 0,5571 0,5421




2.2.5. Factor de Adecuación del Riego (Fi).

En la Tabla 13 se presentan los promedios de Factor de adecuación del

riego. El análisis de varianza reveló alta significancia estadística entre los

tratamientos, y el coeficiente de variación tuvo un valor de 1,73%.

Las cifras obtenidas indican que el Factor de adecuación del riego en el

tratamiento tres (45 psi) es en promedio estadísticamente superior a los

tratamientos uno y dos (35 psi y 40 psi) los cuales poseen promedios de 1,04,

como se puede apreciar a mayor presión de trabajo en la entrada de la lateral

mayor se hace el factor de adecuación con el que se debe realizar ajuste en el

cálculo de la lámina de riego.

2.2.6. Eficiencia de Aplicación Final con el Perfil de Agua Ajustado.

Las medias de Eficiencia de aplicación se presentan en la Tabla 14.

Para este indicador el análisis de varianza detectó alta significancia estadística

entre los tratamientos, cuyo coeficiente de variación fue 1,74%.

40

En la columna de promedios de eficiencia de aplicación se observa que los

tratamientos uno y dos (35 y 40 psi) son iguales y estadísticamente superiores al

tratamiento tres (45 psi)el mismo que alcanzo un promedio de 92,78%.

Tabla 13: Factor de adecuación del riego en análisis del comportamiento hidráulico del riego por aspersión subfoliar en banano, en la finca San José 2, provincia de Los Ríos.

Tratamientos (psi)

Factor de adecuación del riego (Fi)


35 1,044 1,041 1,048 1,035 1,041 1,041 B

40 1,044 1,039 1,049 1,035 1,048 1,041 B

45 1,061 1,097 1,116 1,036 1,073 1,083 A




Tabla 14: Eficiencia de aplicación final con el perfil de agua ajustado en análisis del comportamiento hidráulico del riego por aspersión subfoliar en banano, en la finca San José 2, provincia de Los Ríos.

Tratamientos (psi)

Eficiencia de aplicación de riego (Ea)


35 95,56 96,01 95,18 96,50 95,95 95,84 A

40 95,23 96,12 95,10 96,50 95,20 95,63 A

45 94,14 90,89 89,49 96,50 92,87 92,78 B




2.3. RESULTADOS DE REQUERIMIENTO HÍDRICO DEL CULTIVO.

Según lo determinado por el CROPWAT con todos los datos proporcionados

al programa, se nota que existe una pérdida de lámina promedio en cada

campaña de riego durante la semana del 1 al 7 de julio del 2013 (semana utilizada

41

para comparación). La lámina que se aplica diariamente en el lugar experimental

es de 3,81 mm diarios; cifra mucho mayor que la ETC diaria (ETa en el cropwat), el

valor de 3,20 mm se obtuvo con la ecuación que se detalla en el epígrafe 3.1.7

del capítulo 2 de este documento. Anexo 5.

En Anexo 7 se presenta la modelación de las necesidades reales de riego; en el

programa se ingresó la lámina regada diariamente, pero como la configuración del

CROPWAT no permite el ingreso de decimales en el dato de lámina, el valor

ingresado fue redondeado a 4 mm. Se nota claramente que la lámina ingresada (5

mm) supera a la evapotranspiración del cultivo Eta (mm/día) en un 36% es decir

con 0,8 mm que se convierte en lámina desperdiciada. Que podría ocasionar

erosión del suelo y/o contaminación de acuíferos.

42

Tabla 16: Obtención del valor de ETO (mm/día) probable para el mes de enero.

Años 2008 2007 2012 2003 1999 1992 2011 1997 2009 1995 1996 2001 2000 1994 2010 1993 2002 2006 1990 2004 1991 2005 1998

No. Orden 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Ene ETO 2,43 2,62 2,64 2,84 2,93 2,97 2,99 3,01 3,01 3,03 3,05 3,05 3,06 3,07 3,09 3,11 3,20 3,41 3,42 3,43 3,49 3,56 3,65

Fa 4 8 13 17 21 25 29 33 38 42 46 50 54 58 63 67 71 75 79 83 88 92 96


Gráfico N° 3: Probabilidad de la Evapotranspiración en enero.

43

Tabla 17: Obtención del valor de ETO (mm/día) probable para el mes de febrero.

Años 1999 2002 2005 2000 1996 2008 2006 1993 2007 1995 2012 1994 2003 2010 1992 2004 2001 2009 1997 2011 1990 1991 1998

No. Orden 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Feb ETO 2,80 2,81 2,85 3,02 3,05 3,06 3,09 3,10 3,10 3,12 3,12 3,16 3,18 3,22 3,23 3,23 3,24 3,26 3,28 3,34 3,42 3,51 3,59

Fa 4 8 13 17 21 25 29 33 38 42 46 50 54 58 63 67 71 75 79 83 88 92 96


Grafico N° 4: Probabilidad de la evapotranspiración en febrero.

44

Tabla 18: Obtención del valor de ETO (mm/día) probable para el mes de marzo.

Años 2005 2007 1994 2010 2004 2000 1996 2002 2003 2001 1997 1999 1992 1990 2012 1993 2009 2008 1991 2006 1995 1998 2011

No. Orden 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Mar ETO 3,09 3,13 3,28 3,31 3,33 3,37 3,38 3,38 3,44 3,48 3,50 3,50 3,55 3,56 3,67 3,69 3,69 3,76 3,79 3,80 3,82 3,82 4,11

Fa 4 8 13 17 21 25 29 33 38 42 46 50 54 58 63 67 71 75 79 83 88 92 96


Gráfico N° 5: Probabilidad de la Evapotranspiración en marzo.

45

Tabla 19: Obtención del valor de ETO (mm/día) probable para el mes de abril.

Años 2007 2005 1994 1990 1999 2004 2012 2000 1995 2010 1997 2006 2001 1992 2003 2009 1996 1993 1998 2008 2011 1991 2002

No. Orden 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Abr ETO 2,96 3,00 3,16 3,20 3,20 3,23 3,31 3,42 3,46 3,46 3,54 3,54 3,62 3,63 3,71 3,72 3,75 3,79 3,85 3,85 4,00 4,01 5,87

Fa 4 8 13 17 21 25 29 33 38 42 46 50 54 58 63 67 71 75 79 83 88 92 96


Gráfico N° 6: Probabilidad de la Evapotranspiración en abril.

46

Tabla 20: Obtención del valor de ETO (mm/día) probable para el mes de mayo.

Años 2007 2001 2000 2004 2005 1999 2008 2003 1994 1990 1995 2010 2002 2012 2011 1996 1998 1991 2006 2009 1993 1992 1997

No. Orden 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

May ETO 2,29 2,48 2,49 2,70 2,82 2,83 2,86 2,87 2,89 2,90 2,92 2,92 2,94 2,98 3,09 3,14 3,14 3,21 3,23 3,24 3,26 3,33 3,40

Fa 4 8 13 17 21 25 29 33 38 42 46 50 54 58 63 67 71 75 79 83 88 92 96


Gráfico N° 7: Probabilidad de la Evapotranspiración en mayo.

47

Tabla 21: Obtención del valor de ETO (mm/día) probable para el mes de junio.

Años 2007 1999 2000 2003 2004 1996 1994 2001 2005 2011 2006 2008 2012 2002 1990 2009 2010 1993 1992 1998 1995 1997 1991

No. Orden 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Jun ETO 2,05 2,09 2,24 2,24 2,25 2,27 2,29 2,38 2,38 2,43 2,45 2,48 2,50 2,55 2,56 2,59 2,59 2,60 2,69 2,70 2,82 2,88 2,89

Fa 4 8 13 17 21 25 29 33 38 42 46 50 54 58 63 67 71 75 79 83 88 92 96


Gráfico N° 8: Probabilidad de la Evapotranspiración en junio.

48

Tabla 22: Obtención del valor de ETO (mm/día) probable para el mes de julio.

Años 2000 2004 2007 2001 2011 1999 2003 2005 1991 1996 1995 2006 1992 1994 2008 1998 2010 1990 2009 1993 2012 2002 1997

No. Orden 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Jul ETO 2,18 2,22 2,25 2,26 2,31 2,34 2,35 2,38 2,45 2,45 2,46 2,47 2,49 2,49 2,51 2,54 2,57 2,58 2,60 2,64 2,64 2,74 3,15

Fa 4 8 13 17 21 25 29 33 38 42 46 50 54 58 63 67 71 75 79 83 88 92 96


Gráfico N° 9: Probabilidad de la Evapotranspiración en julio.

49

Tabla 23: Obtención del valor de ETO (mm/día) probable para el mes de julio.

Años 2007 2001 1994 1999 2011 2003 1998 2000 1991 2012 2005 2008 2002 2010 1992 2006 1990 2004 2009 1993 1995 1996 1997

No. Orden 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Ago ETO 2,27 2,28 2,42 2,43 2,43 2,46 2,47 2,53 2,54 2,55 2,57 2,59 2,63 2,63 2,64 2,70 2,81 2,81 2,81 2,85 2,89 2,91 3,05

Fa 4 8 13 17 21 25 29 33 38 42 46 50 54 58 63 67 71 75 79 83 88 92 96


Gráfico N° 10: Probabilidad de la Evapotranspiración en agosto.

50

Tabla 24: Obtención del valor de ETO (mm/día) probable para el mes de septiembre.

Años 2007 1992 1991 1998 1999 2012 2010 2004 2000 2002 1993 2008 2003 2011 2001 2006 1990 2005 1996 1997 1994 1995 2009

No. Orden 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Sep ETO 2,45 2,51 2,52 2,58 2,61 2,63 2,65 2,69 2,71 2,74 2,76 2,77 2,79 2,79 2,81 2,95 3,03 3,03 3,12 3,15 3,16 3,16 3,23

Fa 4 8 13 17 21 25 29 33 38 42 46 50 54 58 63 67 71 75 79 83 88 92 96


Gráfico N° 11: Probabilidad de la Evapotranspiración en septiembre.

51

Tabla 25: Obtención del valor de ETO (mm/día) probable para el mes de octubre.

Años 2007 2002 1998 2005 1999 2011 2012 2003 1993 2000 2004 2008 1992 1994 1991 2001 1995 1997 1990 2010 1996 2006 2009

No. Orden 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Oct ETO 2,27 2,58 2,64 2,65 2,69 2,69 2,75 2,76 2,85 2,88 2,89 2,89 2,91 2,93 2,95 2,96 2,98 3,01 3,04 3,05 3,12 3,18 3,23

Fa 4 8 13 17 21 25 29 33 38 42 46 50 54 58 63 67 71 75 79 83 88 92 96


Gráfico N° 12: Probabilidad de la Evapotranspiración en octubre.

52

Tabla 26: Obtención del valor de ETO (mm/día) probable para el mes de noviembre.

Años 2007 2010 1998 2003 1994 2006 1993 2005 1999 2001 2011 1991 2000 2004 2012 1992 2008 1996 1995 2009 1997 1990 2002

No. Orden 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Nov ETO 2,38 2,62 2,64 2,68 2,78 2,78 2,82 2,91 2,92 2,95 2,95 2,96 2,97 2,97 2,97 3,04 3,10 3,15 3,18 3,24 3,29 3,30 3,73

Fa 4 8 13 17 21 25 29 33 38 42 46 50 54 58 63 67 71 75 79 83 88 92 96


Gráfico N° 13: Probabilidad de la Evapotranspiración en noviembre.

53

Tabla 27: Obtención del valor de ETO (mm/día) probable para el mes de diciembre.

Años 2007 1991 1999 2010 2009 2002 1998 2001 2000 2003 2012 2005 1994 1992 2011 1993 2006 1996 1995 2008 1997 2004 1990

No. Orden 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Dic ETO 2,47 2,48 2,55 2,63 2,69 2,75 2,83 2,87 2,96 2,96 2,99 3,01 3,03 3,10 3,19 3,20 3,21 3,22 3,27 3,40 3,48 3,59 3,60

Fa 4 8 13 17 21 25 29 33 38 42 46 50 54 58 63 67 71 75 79 83 88 92 96


Gráfico N° 14: Probabilidad de la Evapotranspiración en diciembre.

54

2.5. Procesamiento para la Obtención de la Evapotranspiración de

Referencia ETO (mm/día).

La Tabla 28 muestra la evapotranspiración mensual con 75% de

probabilidad de ocurrencia junto con la evapotranspiración promedio mensual y en

la Gráfica 15 puede observarse el comportamiento de ambos parámetros tanto

probabilístico como promedial, lo cual indica que si se trabajara la programación

con datos promedios, en situaciones donde la ETO supere esas medias

mensuales, el sistema no abastecería para suplir las necesidades hídrica del

cultivo.

Como es necesario tener un margen de seguridad para el diseño de

sistemas de riego, no podemos limitarnos a trabajar con promedios mensuales,

sino que debemos trabajar con probabilidades de ocurrencia en base a valores

históricos, esto nos permitirá tener el margen de seguridad.

Tabla 28: Valores de evapotranspiración.

Meses ETO al75% probabilidad

de ocurrencia

ETO

Enero 3,41 3,09

Febrero 3,26 3,16

Marzo 3,76 3,54

Abril 3,79 3,62

Mayo 3,21 2,95

Junio 2,60 2,47

Julio 2,58 2,48

Agosto 2,81 2,62

Septiembre 3,03 2,82

Octubre 3,01 2,87

Noviembre 3,15 2,97

Diciembre 3,22 3,02


55

Grafica N° 15: Probabilidad de ETO vs. ETO promedio

56

V DISCUSIÓN

Keller y Bliesner (1990) manifiestan que los valores de CUC, Eficiencia de

aplicación (Ea) y el área adecuadamente regada (aRL) tienen estrecha relación,

esto quiere decir que aRL no debe estar alejado de los valores de CUC y Ea;

situación que no sucedió durante el análisis de los datos de la evaluación

realizada ya que los valores de CUC y Ea están por arriba del 90% y el aRL se

mantuvo en promedio por debajo de 50%.

La eficiencia de aplicación final con el perfil de agua ajustado para la meta

de adecuación de riego (Ea) obtuvo un valor de 95,84 y 95,63 para tratamiento

uno y dos respectivamente, y dado que los espaciamientos de aspersores y

laterales en el sistema evaluado se encuentran a distancias de 12m x 14m, el

resultado de Ea coincidió con lo manifestado por Flóres donde indica que

espaciamientos de 12m x 18m generan una Ea de 95%.

Los promedios de variación de presión y caudal obtenidos durante el

trabajo de campo son mayores a los valores permisibles, por esta anomalía de

funcionamiento coincidió con Tarjuelo que declara que esas variaciones fuera de

rango pueden obedecer a excesivos número de aspersores en funcionamiento o

mal dimensionamiento de la red de distribución.

De acuerdo con la operación del sistema de riego en la propiedad, el aporte

hídrico que se le aplica a la plantación es evidentemente excesivo esto por operar

el sistema sin ninguna referencia de necesidad de riego, por esto coincido con la

FAO que argumenta que el CROPWAT 8.0 es una excelente herramienta para

simular las condiciones de riego en cualquier cultivo.

En los resultados de la evaluación cuando se sobrescribía la meta

establecida de área adecuadamente regada (90%) el factor de adecuación

aumentaba su valor, por lo mostrado en la plantilla concuerdo con Medrado que

indica que la magnitud del factor de adecuación depende del porcentaje del área

que se desea mantener adecuadamente irrigada y de la uniformidad de

distribución del agua del sistema de riego.

57

VI CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

6.1. CONCLUSIONES

Por los resultados de la evaluación en el sitio experimental se concluye que:

Conociendo los parámetros agronómicos del campo irrigado y el

comportamiento hidráulico de un sistema de riego puede establecerse criterios

para la mejora de este, en el caso de que, el resultado sea un defectuoso

funcionamiento hidráulico y/o mal manejo del sistema.

El sistema tiene problemas en su funcionamiento, según los resultados de la

evaluación, ya que las variaciones de presión y caudal, son mayores a lo

establecido como aceptable según los fundamentos de la hidráulica de

tuberías.

La operación del sistema es inadecuada, puesto que regar una hora diaria sin

tener en cuenta la evapotranspiración y las condiciones de suelo, repercute en

un mal uso del recurso agua, ya que, la lámina que se está aplicando en el sitio

donde se realizó la investigación es de 3.81mm/ día, cuando el valor real de la

ETC según la época del año en que se realiza el riego son generalmente

menores a ese valor, ocasionando que el excedente de agua se, pierda

posiblemente por escorrentía o por percolación profunda.

Obtener resultados de CUC y CUD por encima de 85% y 80% respectivamente,

no es un manifiesto de que la lámina aplicada, este regando adecuadamente el

perfil del suelo.

Con la evaluación del sistema, se determina que el caudal promedio

descargado por los aspersores a 35 PSI satisface en época seca las

necesidades hídricas del banano, esto según la evapotranspiración modelada.

El CROPWAT permite simular el uso del agua por los cultivos en diversas

condiciones de clima y suelos. Lo que permite a los técnicos generar criterios

58

para el diseño y manejo del riego, obteniéndose como resultado

dimensionamientos racionales de los sistemas de riego y hacer buen manejo

del agua.

Haber procesado las Evapotranspiraciones (ETO) mensuales históricas,

posibilitó generar la programación de riego para el sitio experimental con apoyo

en el CROPWAT, por ende lo importante no es la ETO ya que solo es un dato;

lo importante es todo lo que se obtiene a partir de ella: las necesidades hídricas

y la programación del riego.

6.2. RECOMENDACIONES

Realizar los dimensionamientos de las redes de riego con la ETO al 75% de

probabilidad ya que esto signica que de cuatro años, tres años se tendrá la

seguridad que la ETo no supere ese valor. Tambien se debe realizar cálculos

con fundamentación teórica para determinar potencia de bomba, todo esto se

encuentra en los textos de riego e hidráulica.

Evitar irrigar los sectores de riego con programaciones tanteadas durante la

época seca (mayo – diciembre), ya que los resultados demuestran que la

programación de riego obtenida con datos de ETO es muy diferente a la que

verdaderamente necesita el cultivo.

Trabajar para el resto del año con la programación de riego generada por la

presente investigación.

De no contar con herramientas como el CROPWAT o una estación

meteorológica cercana, cuando menos utilizar tensiómetros para poder regar el

suelo y no seguir realizando la práctica antitécnica de “mojar el suelo”.

59

CRONOGRAMA

ACTIVIDADES

MESES 2012 MESES 2013

Ma

y.

Ju

n.

Ju

l.

Ag

o.

Se

p.

Oc

t.

No

v.

Dic

.

En

e.

Fe

b.

Ma

r.

Ab

r.

Ma

y.

Ju

n.

Ju

l.

Ag

o.

Se

p.

Oc

t.

No

v.

Dic

.

Revisión Bibliográfica.

Inscripción del tema.

Redacción del proyecto

Aprobación del tema.

Sustentación del proyecto

Toma de datos en campo

Procesamiento de la información.

Conclusiones y recomendaciones

Redacción de Tesis

Sustentación de tesis

Graduación.

60

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65

ANEXOS

Anexo 1: Croquis de Ubicación del sitio experimental.


66

Anexo 2: Croquis de un sistema de riego por aspersión fijo.

Fuente: Medrado 2004.

Anexo 3: Esquema de selección de laterales para evaluación

hidráulica.


67

Anexo 4: Perfil de distribución del agua aplicada (Medrado 2009).


Anexo 5: Gráfica de Lamina requerida vs. Lamina aplicada en Hda. San

José 2.

Fuente: Datos obtenidos con el procesamiento del historico del clima en

el CROPWAT 8.0.

aL aRL

68

Anexo 6: Impresiòn de Datos Procesados en el CROPWAT 8.0

Fuente: Datos Meteorológicos “Estacion UTB-INAMHI” procesados en

CROPWAT 8.0.

69


CROPWAT 8.0.

70


CROPWAT 8.0.

71


CROPWAT 8.0.

72


CROPWAT 8.0.

73


CROPWAT 8.0.

74


CROPWAT 8.0.

75


CROPWAT 8.0.

76


CROPWAT 8.0.

77

.

Anexo 7: Realización de prueba de infiltración.

Fuente: Autor

Anexo 8: Conectores con manómetros para ser

instalados cerca de las válvulas.

Fuente: Autor

78

Anexo 9: Manómetros instalados en las válvulas.

Fuente: Autor

Anexo 10: Toma de datos para valuación del Sistema

de riego.

Fuente: Autor

79

Anexo 11: Equipo de Bombeo del sistema de riego.

Fuente: Autor

Anexo 12: Equipo de bombeo operando.

Fuente: Autor

80

Anexo 13: Manómetro en la entrada de la lateral en

uno de los módulos evaluados.

Fuente: Autor

Anexo 14: Manómetro al final de la lateral en uno de

los módulos evaluados.

Fuente: Autor

81

Anexo 15: Reportes de análisis de suelo

83

Anexo 16: Distribución del Agua y Riego por Aspersión

84

APÉNDICES

Tabla 1: Velocidad de infiltración del agua según la textura del suelo.

Textura Velocidad de infiltración (mm/h)

Suelo Arcilloso 1 – 5

Suelo Limoso 8 – 12

Suelo Arenoso 25 – 50

Fuente: Valverde 2007

Tabla 2: Valores de la eficiencia EDa para varios CU y porcentajes de áreas adecuadamente regada Keller y Bliesner (1990) adaptado de Hart y Reynolds (1965)

CU (%) % de área adecuadamente regada (a)

95 90 85 80 75 70 65 60 50

EDa (%)

94 88 90 92 94 95 96 97 98 100 92 83 87 90 92 93 95 96 97 100 90 79 84 87 89 92 93 95 97 100 88 75 81 84 87 90 92 94 96 100 86 71 77 82 85 88 91 93 96 100 84 67 74 79 83 86 89 92 95 100 82 63 71 77 81 85 88 91 94 100 80 59 68 74 79 83 87 90 94 100 78 88 65 71 77 81 86 89 93 100 76 50 61 69 75 80 84 88 92 100 74 46 58 66 73 78 83 87 92 100 72 42 55 64 70 76 82 86 91 100 70 38 52 61 68 75 80 85 90 100 68 34 49 58 66 73 79 85 90 100 66 30 45 56 64 71 78 84 89 100

Fuente: Nin 2008.

Tabla 3: Categorización de la eficiencia de aplicación del riego.

Eficiencia Categoría

Superior a 90% Excelente

De 80% a 90% Bueno

De 70% a 80% Regular

Inferior a 70% Pésimo


85

Tabla 15: ETO (mm/día) mensual histórica obtenida con CROPWAT

Meses Años

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Prom.

Enero 3,42 3,49 2,97 3,11 3,07 3,03 3,05 3,01 3,65 2,93 3,06 3,05 3,20 2,84 3,43 3,56 3,41 2,62 2,43 3,01 3,09 2,99 2,64 3,09

Febrero 3,42 3,51 3,23 3,10 3,16 3,12 3,05 3,28 3,59 2,80 3,02 3,24 2,81 3,18 3,23 2,85 3,09 3,10 3,06 3,26 3,22 3,34 3,12 3,16

Marzo 3,56 3,79 3,55 3,69 3,28 3,82 3,38 3,50 3,82 3,50 3,37 3,48 3,38 3,44 3,33 3,09 3,80 3,13 3,76 3,69 3,31 4,11 3,67 3,54

Abril 3,20 4,01 3,63 3,79 3,16 3,46 3,75 3,54 3,85 3,20 3,42 3,62 5,87 3,71 3,23 3,00 3,54 2,96 3,85 3,72 3,46 4,00 3,31 3,62

Mayo 2,90 3,21 3,33 3,26 2,89 2,92 3,14 3,40 3,14 2,83 2,49 2,48 2,94 2,87 2,70 2,82 3,23 2,29 2,86 3,24 2,92 3,09 2,98 2,95

Junio 2,56 2,89 2,69 2,60 2,29 2,82 2,27 2,88 2,70 2,09 2,24 2,38 2,55 2,24 2,25 2,38 2,45 2,05 2,48 2,59 2,59 2,43 2,50 2,47

Julio 2,58 2,45 2,49 2,64 2,49 2,46 2,45 3,15 2,54 2,34 2,18 2,26 2,74 2,35 2,22 2,38 2,47 2,25 2,51 2,60 2,57 2,31 2,64 2,48

Agosto 2,81 2,54 2,64 2,85 2,42 2,89 2,91 3,05 2,47 2,43 2,53 2,28 2,63 2,46 2,81 2,57 2,70 2,27 2,59 2,81 2,63 2,43 2,55 2,62

Septiembre 3,03 2,52 2,51 2,76 3,16 3,16 3,12 3,15 2,58 2,61 2,71 2,81 2,74 2,79 2,69 3,03 2,95 2,45 2,77 3,23 2,65 2,79 2,63 2,82

Octubre 3,04 2,95 2,91 2,85 2,93 2,98 3,12 3,01 2,64 2,69 2,88 2,96 2,58 2,76 2,89 2,65 3,18 2,27 2,89 3,23 3,05 2,69 2,75 2,87

Noviembre 3,30 2,96 3,04 2,82 2,78 3,18 3,15 3,29 2,64 2,92 2,97 2,95 3,73 2,68 2,97 2,91 2,78 2,38 3,10 3,24 2,62 2,95 2,97 2,97

Diciembre 3,60 2,48 3,10 3,20 3,03 3,27 3,22 3,48 2,83 2,55 2,96 2,87 2,75 2,96 3,59 3,01 3,21 2,47 3,40 2,69 2,63 3,19 2,99 3,02


86

Tabla 29: Evaluación de desempeño del sistema de riego a 35psi (rojo aguas abajo)

Parámetros del modelo (Constantes del polinomio)

A B C D E F

635,4111 -580,867334 2707,94229 -6380,985186 6908,383238 -2776,768087

Orden Áreas representativas Caudales

(lph) medidos

RESULTADOS

Individual Acumulada aLR = 0,90

I ai A Xi Va = = 571,261

aL = 0,4735

1 0,0625 0,0625 607,32 | | = 17,1331

2 0,0625 0,1250 595,17 CUC= 97,00

3 0,0625 0,1875 589,10 q = 546,01

4 0,0625 0,2500 583,02 CUD= 95,58

5 0,0625 0,3125 583,02 R = VAR = 596,31

6 0,0625 0,3750 574,15 Fi= 1,044

7 0,0625 0,4375 570,88 VER = 26,503

8 0,0625 0,5000 570,88 VUR = 569,808

9 0,0625 0,5625 568,07 Ea= 95,56

10 0,0625 0,6250 566,15 11 0,0625 0,6875 558,73 12 0,0625 0,7500 554,38 13 0,0625 0,8125 551,73 14 0,0625 0,8750 550,33

15 0,0625 0,9375 546,59

16 0,0625 1,0000 509,65

Fuente: Elaborado por el autor en la plantilla de Medrado 2009.

87



A B C D E F

695,1192 -1065,50591 5650,01075 -14188,75814 16075,07342 -6672,159967


(lph) medidos

RESULTADOS


I ai A Xi Va = = 601,502

aL = 0,4626

1 0,0625 0,0625 644,37 | | = 21,0165

2 0,0625 0,1250 631,48 CUC= 96,51

3 0,0625 0,1875 618,59 q = 570,54

4 0,0625 0,2500 618,54 CUD= 94,85

5 0,0625 0,3125 610,39 R = VAR = 628,05

6 0,0625 0,3750 605,70 Fi= 1,044

7 0,0625 0,4375 602,48 VER = 29,971

8 0,0625 0,5000 599,75 VUR = 598,074

9 0,0625 0,5625 596,70 Ea= 95,23

10 0,0625 0,6250 592,82 11 0,0625 0,6875 592,82 12 0,0625 0,7500 585,13 13 0,0625 0,8125 581,58 14 0,0625 0,8750 579,93

15 0,0625 0,9375 575,63

16 0,0625 1,0000 485,78


88



A B C D E F

717,7444 -534,703963 1574,38741 -2191,254935 1249,250737 -221,0649927


(lph) medidos

RESULTADOS


I ai A Xi Va = = 640,380

aL = 0,5173

1 0,0625 0,0625 690,52 | | = 20,8898

2 0,0625 0,1250 669,80 CUC= 96,74

3 0,0625 0,1875 662,90 q = 606,63

4 0,0625 0,2500 649,09 CUD= 94,73

5 0,0625 0,3125 649,09 R = VAR = 679,59

6 0,0625 0,3750 649,09 Fi= 1,061

7 0,0625 0,4375 645,64 VER = 39,723

8 0,0625 0,5000 638,74 VUR = 639,864

9 0,0625 0,5625 635,28 Ea= 94,15

10 0,0625 0,6250 635,28 11 0,0625 0,6875 624,79 12 0,0625 0,7500 621,47 13 0,0625 0,8125 619,68 14 0,0625 0,8750 600,79

15 0,0625 0,9375 599,66

16 0,0625 1,0000 595,06


89

Tabla 32: Evaluación de desempeño del sistema de riego a 35psi (café der.)


A B C D E F

719,92 -717,567 3108,85 -6824,9219 7111,467 -2827,5894


(lph) medidos

RESULTADOS


I ai A Xi Va = = 642,222

aL = 0,4841

1 0,0625 0,063 685,44 | | = 18,2826

2 0,0625 0,125 666,69 CUC= 97,15

3 0,0625 0,188 658,02 q = 612,53

4 0,0625 0,250 658,02 CUD= 95,38

5 0,0625 0,313 646,46 R = VAR = 672,74

6 0,0625 0,375 644,31 Fi= 1,048

7 0,0625 0,438 644,31 VER = 32,404

8 0,0625 0,500 644,31 VUR = 640,339

9 0,0625 0,563 640,88 Ea= 95,18

10 0,0625 0,625 635,13 11 0,0625 0,688 630,60 12 0,0625 0,750 630,60 13 0,0625 0,813 624,50 14 0,0625 0,875 616,90

15 0,0625 0,938 606,67

16 0,0625 1,000 568,11


90



A B C D E F

757,0896 -637,591477 2714,03988 -5986,560762 6185,911897 -2417,108876


(lph) medidos

RESULTADOS


I ai A Xi Va = = 680,664

aL = 0,4855

1 0,0625 0,063 727,59 | | = 20,8678

2 0,0625 0,125 707,69 CUC= 96,93

3 0,0625 0,188 698,49 q = 648,66

4 0,0625 0,250 698,49 CUD= 95,30

5 0,0625 0,313 696,07 R = VAR = 714,18

6 0,0625 0,375 683,94 Fi= 1,049

7 0,0625 0,438 683,94 VER = 34,962

8 0,0625 0,500 680,30 VUR = 679,214

9 0,0625 0,563 673,59 Ea= 95,10

10 0,0625 0,625 669,38 11 0,0625 0,688 669,38 12 0,0625 0,750 667,17 13 0,0625 0,813 654,83 14 0,0625 0,875 653,49

15 0,0625 0,938 640,64

16 0,0625 1,000 615,69


91



A B C D E F

775,2942 32,3944306 -1823,3333 6208,17218 -7979,7661 3416,781296


(lph) medidos

RESULTADOS


I ai A Xi Va = = 709,267

aL = 0,6112

1 0,0625 0,063 774,62 | | = 35,5769

2 0,0625 0,125 755,69 CUC= 94,98

3 0,0625 0,188 745,87 q = 645,56

4 0,0625 0,250 745,87 CUD= 91,02

5 0,0625 0,313 730,33 R = VAR = 791,77

6 0,0625 0,375 730,33 Fi= 1,116

7 0,0625 0,438 720,74 VER = 83,200

8 0,0625 0,500 714,79 VUR = 708,574

9 0,0625 0,563 714,79 Ea= 89,49

10 0,0625 0,625 700,53 11 0,0625 0,688 699,25 12 0,0625 0,750 697,64 13 0,0625 0,813 644,19 14 0,0625 0,875 641,07

15 0,0625 0,938 630,78

16 0,0625 1,000 629,70


92

Tabla 35: Evaluación de desempeño del sistema de riego a 35psi (café izq.)


A B C D E F

670,6364 2,94368964 -714,3324 1799,934892 -1728,00183 567,4974346


(lph) medidos

RESULTADOS


I ai A Xi Va = = 632,964

aL = 0,4186

1 0,0625 0,0625 667,80 | | = 16,8914

2 0,0625 0,1250 665,07 CUC= 97,33

3 0,0625 0,1875 654,44 q = 609,65

4 0,0625 0,2500 647,77 CUD= 96,32

5 0,0625 0,3125 641,09 R = VAR = 658,75

6 0,0625 0,3750 641,08 Fi= 1,041

7 0,0625 0,4375 627,80 VER = 26,267

8 0,0625 0,5000 627,73 VUR = 632,482

9 0,0625 0,5625 627,73 Ea= 96,01

10 0,0625 0,6250 624,39 11 0,0625 0,6875 618,36 12 0,0625 0,7500 618,14 13 0,0625 0,8125 614,38 14 0,0625 0,8750 614,37

15 0,0625 0,9375 601,15

16 0,0625 1,0000 599,64


93



A B C D E F

724,5703 -453,764006 2051,56253 -4987,98091 5496,012118 -2214,918585


(lph) medidos

RESULTADOS


I ai A Xi Va = = 664,597

aL = 0,4634

1 0,0625 0,0625 703,86 | | = 18,9044

2 0,0625 0,1250 689,78 CUC= 97,16

3 0,0625 0,1875 684,70 q = 638,81

4 0,0625 0,2500 682,74 CUD= 96,12

5 0,0625 0,3125 675,70 R = VAR = 690,40

6 0,0625 0,3750 675,70 Fi= 1,039

7 0,0625 0,4375 661,63 VER = 26,822

8 0,0625 0,5000 661,63 VUR = 663,580

9 0,0625 0,5625 658,11 Ea= 96,12

10 0,0625 0,6250 652,68 11 0,0625 0,6875 647,55 12 0,0625 0,7500 647,55 13 0,0625 0,8125 646,72 14 0,0625 0,8750 641,73

15 0,0625 0,9375 633,47

16 0,0625 1,0000 615,74


94



A B C D E F

755,9773 -17,6351778 -1182,1078 3968,534476 -4735,78905 1811,393814


(lph) medidos

RESULTADOS


I ai A Xi Va = = 699,999

aL = 0,6476

1 0,0625 0,0625 753,28 | | = 28,8441

2 0,0625 0,1250 738,21 CUC= 95,88

3 0,0625 0,1875 730,68 q = 645,30

4 0,0625 0,2500 723,15 CUD= 92,19

5 0,0625 0,3125 723,15 R = VAR = 767,88

6 0,0625 0,3750 710,80 Fi= 1,097

7 0,0625 0,4375 708,08 VER = 69,956

8 0,0625 0,5000 708,08 VUR = 697,923

9 0,0625 0,5625 704,31 Ea= 90,89

10 0,0625 0,6250 699,66 11 0,0625 0,6875 693,02 12 0,0625 0,7500 693,01 13 0,0625 0,8125 670,18 14 0,0625 0,8750 637,10

15 0,0625 0,9375 626,82

16 0,0625 1,0000 600,90


95

Tabla 38: Evaluación de desempeño del sistema de riego a 35psi (negro mitad)


A B C D E F

598,3803 -387,943621 1538,39999 -3250,893235 3218,897706 -1204,864559


(lph) medidos

RESULTADOS


I ai A Xi Va = = 547,454

aL = 0,4765

1 0,0625 0,0625 579,60 | | = 14,5409

2 0,0625 0,1250 568,01 CUC= 97,34

3 0,0625 0,1875 562,21 q = 526,24

4 0,0625 0,2500 556,70 CUD= 96,12

5 0,0625 0,3125 556,42 R = VAR = 569,90

6 0,0625 0,3750 556,42 Fi= 1,041

7 0,0625 0,4375 544,82 VER = 23,060

8 0,0625 0,5000 544,82 VUR = 546,840

9 0,0625 0,5625 544,82 Ea= 95,95

10 0,0625 0,6250 541,93 11 0,0625 0,6875 533,71 12 0,0625 0,7500 533,23 13 0,0625 0,8125 533,23 14 0,0625 0,8750 527,20

15 0,0625 0,9375 521,64

16 0,0625 1,0000 512,22


96



A B C D E F

656,0689 -455,999615 1660,1495 -3832,573422 4348,779988 -1848,474911


(lph) medidos

RESULTADOS


I ai A Xi Va = = 584,986

aL = 0,4158

1 0,0625 0,0625 633,77 | | = 20,9939

2 0,0625 0,1250 615,25 CUC= 96,41

3 0,0625 0,1875 612,70 q = 557,29

4 0,0625 0,2500 602,94 CUD= 95,27

5 0,0625 0,3125 590,64 R = VAR = 613,09

6 0,0625 0,3750 590,64 Fi= 1,048

7 0,0625 0,4375 578,33 VER = 29,409

8 0,0625 0,5000 578,33 VUR = 583,677

9 0,0625 0,5625 578,33 Ea= 95,20

10 0,0625 0,6250 575,25 11 0,0625 0,6875 566,03 12 0,0625 0,7500 566,03 13 0,0625 0,8125 565,30 14 0,0625 0,8750 562,04

15 0,0625 0,9375 553,72

16 0,0625 1,0000 526,32


97



A B C D E F

669,9683 -212,331555 356,784838 -476,3051481 587,2622935 -393,6361636


(lph) medidos

RESULTADOS


I ai A Xi Va = = 615,501

aL = 0,5571

1 0,0625 0,0625 659,30 | | = 21,6572

2 0,0625 0,1250 646,11 CUC= 96,48

3 0,0625 0,1875 639,52 q = 576,20

4 0,0625 0,2500 632,92 CUD= 93,62

5 0,0625 0,3125 632,92 R = VAR = 660,57

6 0,0625 0,3750 622,57 Fi= 1,073

7 0,0625 0,4375 619,74 VER = 47,099

8 0,0625 0,5000 619,74 VUR = 613,475

9 0,0625 0,5625 616,44 Ea= 92,87

10 0,0625 0,6250 606,83 11 0,0625 0,6875 606,55 12 0,0625 0,7500 606,55 13 0,0625 0,8125 593,37 14 0,0625 0,8750 592,82

15 0,0625 0,9375 544,72

16 0,0625 1,0000 537,08


98

Tabla 41: Evaluación de desempeño del sistema de riego a 35psi (rojo aguas arriba)


A B C D E F

710,8134 -335,228893 777,429033 -1264,016614 1232,183257 -507,6451753


(lph) medidos

RESULTADOS


I ai A Xi Va = = 648,167

aL = 0,3777

1 0,0625 0,0625 692,185 | | = 17,8616

2 0,0625 0,1250 680,395 CUC= 97,24

3 0,0625 0,1875 666,785 q = 626,31

4 0,0625 0,2500 659,980 CUD= 96,63

5 0,0625 0,3125 653,180 R = VAR = 671,08

6 0,0625 0,3750 653,180 Fi= 1,035

7 0,0625 0,4375 639,575 VER = 23,476

8 0,0625 0,5000 639,575 VUR = 647,608

9 0,0625 0,5625 639,575 Ea= 96,50

10 0,0625 0,6250 636,170 11 0,0625 0,6875 636,170 12 0,0625 0,7500 632,660 13 0,0625 0,8125 629,120 14 0,0625 0,8750 625,965

15 0,0625 0,9375 625,960

16 0,0625 1,0000 612,355


99



A B C D E F

753,318 -352,315188 805,7028 -1295,159572 1259,925633 -521,1274762


(lph) medidos

RESULTADOS


I ai A Xi Va = = 687,069

aL = 0,3773

1 0,0625 0,0625 733,72 | | = 18,9167

2 0,0625 0,1250 721,22 CUC= 97,25

3 0,0625 0,1875 706,80 q = 663,91

4 0,0625 0,2500 699,59 CUD= 96,63

5 0,0625 0,3125 692,37 R = VAR = 711,37

6 0,0625 0,3750 692,37 Fi= 1,035

7 0,0625 0,4375 677,95 VER = 24,894

8 0,0625 0,5000 677,95 VUR = 686,475

9 0,0625 0,5625 677,95 Ea= 96,50

10 0,0625 0,6250 674,34 11 0,0625 0,6875 674,34 12 0,0625 0,7500 670,98 13 0,0625 0,8125 666,74 14 0,0625 0,8750 663,53

15 0,0625 0,9375 663,52

16 0,0625 1,0000 649,10


100



A B C D E F

806,9053 -377,347346 862,863639 -1386,951607 1349,195286 -558,0574589


(lph) medidos

RESULTADOS


I ai A Xi Va = = 735,944

aL = 0,3773

1 0,0625 0,0625 785,91 | | = 20,2628

2 0,0625 0,1250 772,53 CUC= 97,25

3 0,0625 0,1875 757,08 q = 711,14

4 0,0625 0,2500 749,35 CUD= 96,63

5 0,0625 0,3125 741,63 R = VAR = 761,97

6 0,0625 0,3750 741,63 Fi= 1,035

7 0,0625 0,4375 726,17 VER = 26,666

8 0,0625 0,5000 726,17 VUR = 735,308

9 0,0625 0,5625 726,17 Ea= 96,50

10 0,0625 0,6250 722,31 11 0,0625 0,6875 722,31 12 0,0625 0,7500 718,71 13 0,0625 0,8125 714,17 14 0,0625 0,8750 710,72

15 0,0625 0,9375 710,72

16 0,0625 1,0000 695,27


101

Tabla 44: Datos de evaluación T1-R1 obtenidos

Válvula 1 - 35 psi Módulo rojo aguas abajo

Posición en la línea de distribución

Posición en la línea lateral de riego

Inicio M 1/3 m 2/3 m Final M

Inicio 613,39 601,24 607,32 557,10 579,04 568,07 575,44 590,6 583,02 564,88 552,59 558,73

1/3 589,22 601,12 595,17 565,17 583,12 574,15 539,48 553,69 546,59 577,16 564,6 570,88

2/3 583,20 594,99 589,10 554,00 578,3 566,15 575,44 590,6 583,02 558,13 545,32 551,73

Final 546,43 562,33 554,38 539,45 561,21 550,33 563,45 578,3 570,88 518,27 501,02 509,65

Presión del 1er asp. 25 psi

Fuente: Elaborado por el autor con datos de caudales colectados.

Tabla 45: Datos de evaluación T2-R1




Inicio M 1/3 m 2/3 m Final M

Inicio 634,7 654,03 644,37 585,11 600,52 592,82 624,78 612,4 618,59 599,34 586,29 592,82

1/3 625,16 637,79 631,48 581 612,40 596,70 574,13 585,72 579,93 612,36 587,14 599,75

2/3 609,74 611,04 610,39 565,15 586,11 575,63 612,4 624,67 618,54 578,02 592,24 585,13

Final 587,05 576,11 581,58 594,65 610,31 602,48 611,76 599,64 605,70 475,01 496,55 485,78



102





Inicio M 1/3 M 2/3 m Final M

Inicio 698,11 682,92 690,52 625,75 644,81 635,28 654,28 671,51 662,90 641,63 628,92 635,28

1/3 600,41 589,7 595,06 642,6 655,58 649,09 613,39 629,54 621,47 642,6 655,58 649,09

2/3 677,17 662,43 669,80 613,15 636,42 624,79 625,35 652,12 638,74 613,17 626,18 619,68

Final 614,25 585,06 599,66 613,35 677,92 645,64 640,65 657,52 649,09 605,31 596,26 600,79

PRESIÓN SALIDA 34 psi



Válvula 2 - 35 psi Módulo café (derecha)


Posición en la línea lateral de riego Inicio m 1/3 M

M Final M

Inicio 676,52 694,35 685,44 636,91 624,29 630,60 665,26 650,78 658,02 621,14 640,06 630,60

1/3 658,02 675,36 666,69 656,00 636,91 646,46 623,68 610,11 616,90 637,87 650,75 644,31

2/3 625,25 645,00 635,13 637,87 650,75 644,31 665,26 650,78 658,02 631,00 618,00 624,50

Final 612,02 601,32 606,67 647,29 634,47 640,88 651,4 637,22 644,31 571,09 565,13 568,11



103


Válvula - 40 psi Módulo café (derecha)



Inicio M 1/3 M 2/3 M Final M

Inicio 734,87 720,31 727,59 659,34 679,42 669,38 706,17 690,8 698,49 660,68 678,08 669,38

1/3 700,61 714,77 707,69 664,17 683,00 673,59 662,03 647,63 654,83 675,04 692,83 683,94

2/3 689,08 703,05 696,07 671,05 663,29 667,17 706,17 690,8 698,49 634,11 647,17 640,64

Final 659,34 647,63 653,49 646,28 714,31 680,30 691,46 676,41 683,94 620,24 611,13 615,69




Válvula - 45 psi Módulo café (derecha)




Inicio 780,06 769,17 774,62 722,65 706,92 714,79 736,17 755,56 745,87 704,06 725,51 714,79

1/3 748,13 763,25 755,69 649,99 638,39 644,19 690,16 708,34 699,25 713,07 728,41 720,74

2/3 690,12 705,15 697,64 738,36 722,29 730,33 736,17 755,56 745,87 693,01 708,04 700,53

Final 638,39 621,00 629,70 666,06 616,07 641,07 720,83 739,82 730,33 626,47 635,09 630,78



104


35 psi Módulo rojo aguas arriba




Inicio 687,88 672,91 680,40 616,57 635,35 625,96 659,71 646,65 653,18 617,83 634,1 625,97

1/3 674,12 659,45 666,79 633,18 645,97 639,58 606,23 618,48 612,36 631,26 647,89 639,58

2/3 667,24 652,72 659,98 621,32 644,00 632,66 646,65 659,71 653,18 622,00 636,24 629,12

Final 698,00 686,37 692,19 604,36 667,98 636,17 645,97 633,18 639,58 627,9 644,44 636,17



Tabla 51: Datos de evaluaciónT2-R3





Inicio 729,15 713,29 721,22 653,57 673,47 663,52 699,29 685,45 692,37 654,9 672,15 663,53

1/3 714,57 699,02 706,80 671,17 684,73 677,95 642,61 655,59 649,10 669,13 686,76 677,95

2/3 707,28 691,89 699,59 658,26 683,70 670,98 685,45 699,29 692,37 659,32 674,16 666,74

Final 739,88 727,55 733,72 640,62 708,06 674,34 684,73 671,17 677,95 665,57 683,11 674,34



105






Inicio 781,02 764,03 772,53 700,06 721,38 710,72 749,04 734,21 741,63 701,48 719,96 710,72

1/3 765,40 748,75 757,08 718,91 733,44 726,17 688,32 702,23 695,27 716,73 735,61 726,17

2/3 757,59 741,11 749,35 705,08 732,33 718,71 734,21 749,04 741,63 706,22 722,11 714,17

Final 792,51 779,31 785,91 686,20 758,43 722,31 733,44 718,91 726,17 712,92 731,70 722,31




35 psi Módulo negro (al medio)




Inicio 570,91 588,29 579,60 526,3 540,16 533,23 561,98 550,85 556,42 538,56 527,9 533,23

1/3 562,33 573,69 568,01 537,74 551,91 544,82 527,38 515,9 521,64 539,38 550,27 544,82

2/3 556,59 567,83 562,21 518,22 536,17 527,2 562,54 550,3 556,42 542,08 525,34 533,71

Final 542,26 571,13 556,70 534,88 548,97 541,93 550,82 538,83 544,82 517,25 507,19 512,22



106






Inicio 621,40 609,09 615,25 572,25 559,80 566,03 582,96 598,31 590,64 557,54 574,52 566,03

1/3 596,91 608,97 602,94 584,69 571,97 578,33 546,52 560,92 553,72 572,55 584,11 578,33

2/3 571,32 696,21 633,77 572,55 558,05 565,30 582,96 598,31 590,64 551,07 573,00 562,04

Final 604,12 621,27 612,70 581,58 568,93 575,25 570,81 585,85 578,33 517,36 535,27 526,32








Inicio 650,72 667,87 659,30 612,62 600,49 606,55 623,43 642,42 632,92 613,22 599,88 606,55

1/3 637,71 654,51 646,11 613,54 625,93 619,74 587,43 599,3 593,37 549,62 539,82 544,72

2/3 631,20 647,83 639,52 612,62 601,04 606,83 626,59 639,25 632,92 581,41 604,23 592,82

Final 614,12 631,01 622,57 622,61 610,28 616,44 588,75 650,72 619,74 553,21 520,95 537,08

Presión del 1er asp. 34psi


107


35 psi Módulo café (Izquierda)




Inicio 675,14 660,45 667,80 605,16 623,59 614,38 631,47 650,7 641,09 606,38 622,36 614,37

1/3 661,64 647,24 654,44 621,45 634,15 627,80 595,26 607,03 601,15 619,57 635,89 627,73

2/3 654,89 640,64 647,77 613,13 623,59 618,36 634,67 647,49 641,08 611,15 625,13 618,14

Final 659,02 671,11 665,07 593,17 655,61 624,39 596,34 659,11 627,73 589,07 610,21 599,64








Inicio 693,30 714,41 703,86 654,02 641,07 647,55 683,13 668,27 675,70 639,13 655,97 647,55

1/3 682,88 696,68 689,78 655,01 668,24 661,63 640,44 626,5 633,47 645,23 660,13 652,68

2/3 675,91 689,57 682,74 635,41 658,03 646,72 683,13 668,27 675,70 632,08 651,37 641,73

Final 672,14 697,25 684,70 664,69 651,52 658,11 668,90 654,35 661,63 608,12 623,36 615,74



108






Inicio 760,81 745,74 753,28 684 702,02 693,01 731,1 715,19 723,15 682,62 703,41 693,02

1/3 730,83 745,59 738,21 698,87 717,28 708,08 606,31 595,49 600,90 701,00 715,16 708,08

2/3 723,37 737,98 730,68 684,12 715,19 699,66 731,1 715,19 723,15 662,25 678,11 670,18

Final 705,43 716,16 710,8 695,15 713,47 704,31 613,63 640 626,82 629,14 645,05 637,1



109

Tratamientos y Análisis de Varianza

Tabla 59: Caudales colectados

Tratamientos

Rep T1 T2 T3 ∑R Media

I 571,26 601,50 640,38 1.813,14 604,38

II 632,96 664,59 699,99 1.997,54 665,85

III 642,22 680,66 709,26 2.032,14 677,38

IV 648,16 687,06 735,94 2.071,16 690,39

V 579,60 584,98 615,50 1.780,08 593,36

∑T 3.074,20 3.218,79 3.401,07 9.694,06

Media 614,84 643,76 680,21 646,27


Tabla 60: Análisis de Varianza de Caudales colectados

FV GL SC CM F cal. F 0,05 F 0,01 P

Trat. 2 10731,74 5365,87 2,65 3,885 6,93 0,1115**

Error

Exp. 12 24322,31 2026,86

Total 14


110

Tabla 61: Coeficiente de Distribución de Christiansen

Tratamientos


I 97,00 96,51 96,74 290,25 96,75

II 97,33 97,16 95,88 290,37 96,79

III 97,15 96,93 94,98 289,06 96,35

IV 97,24 97,25 95,25 289,74 96,58

V 97,34 96,41 96,48 290,23 96,74

∑T 486,06 484,26 479,33 1.449,65

Media 97,21 96,85 95,87 96,64


Tabla 62: Análisis de Varianza de Coeficiente de Distribución de Christiansen


Trat. 2 4,86 2,43 9,85 3,885 6,93 0,0029**

Error

Exp. 12 2,96 0,25

Total 14


111

Tabla 63: Coeficiente de Uniformidad de Distribución

Tratamientos


I 95,58 94,85 94,73 285,16 95,05

II 96,32 96,12 92,19 284,63 94,88

III 95,38 96,12 91,02 282,52 94,17

IV 96,63 96,63 96,63 289,89 96,63

V 96,12 95,27 93,62 285,01 95,00

∑T 480,03 478,99 468,19 1.427,21

Media 96,01 95,80 93,64 95,15


Tabla 64: Análisis de varianza de Coeficiente de Uniformidad de Distribución


Trat. 2 17,19 8,60 4,64 3,885 6,93 0,0322**

Error

Exp. 12 22,25 1,85

Total 14


112

Tabla 65: Área adecuadamente regada (aL)

Tratamientos


I 0,4735 0,4626 0,5173 1,45 0,48

II 0,4186 0,4634 0,6476 1,53 0,51

III 0,4841 0,4855 0,6112 1,58 0,53

IV 0,3777 0,3773 0,3773 1,13 0,38

V 0,4765 0,4158 0,5571 1,45 0,48

∑T 2,23 2,20 2,71 7,15

Media 0,45 0,44 0,54 0,48


Tabla 66: Análisis de varianza de Área adecuadamente regada (aL)


Trat. 2 0,04 0,02 3,90 3,885 6,93 0,0495**

Error

Exp. 12 0,06 0,01

Total 14


113

Tabla 67: Factor de adecuación del riego

Tratamientos


I 1,044 1,044 1,061 3,15 1,05

II 1,041 1,039 1,097 3,18 1,06

III 1,048 1,049 1,116 3,21 1,07

IV 1,035 1,035 1,036 3,11 1,04

V 1,041 1,048 1,073 3,16 1,05

∑T 5,21 5,22 5,38 15,81

Media 1,04 1,04 1,08 1,05


Tabla 68: Análisis de varianza de Factor de adecuación del riego


Trat. 2 0,0040 0,00200 6,00 3,885 6,93 0,0156**

Error

Exp. 12 0,0040 0,00033

Total 14


114

Tabla 69: Eficiencia de aplicación de riego

Tratamientos


I 95,56 95,23 94,14 284,93 94,98

II 96,01 96,12 90,89 283,02 94,34

III 95,18 95,10 89,49 279,77 93,26

IV 96,50 96,50 96,50 289,50 96,50

V 95,95 95,20 92,87 284,02 94,67

∑T 479,20 478,15 463,89 1.421,24

Media 95,84 95,63 92,78 94,75


Tabla 70: Análisis de varianza de la Eficiencia de aplicación del riego


Trat. 2 29,256 14,628 5,37 3,89 6,93 0,0216**

Error

Exp. 12 32,706 2,726

Total 14


115

Tabla 71: Registro de Temperatura Máxima (°C)

Año/Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic anual

1990 31,3 30,3 30,0 30,7 30,1 29,2 28,1 28,1 28,6 28,9 29,7 30,9 29,7

1991 30,9 30,5 31,3 31,5 31,3 29,2 27,9 27,8 28,2 29,4 30,0 30,6 29,9

1992 30,2 30,3 31,3 31,6 31,1 29,5 28,1 27,9 27,7 28,9 28,9 30,0 29,6

1993 30,2 29,8 31,3 31,6 30,9 29,4 28,9 28,3 28,7 29,1 29,4 31,0 32,6

1994 29,9 29,8 29,9 30,2 30,0 27,7 27,2 26,9 29,4 29,5 29,4 30,6 29,2

1995 30,3 30,2 31,6 31,0 30,3 29,8 28,6 29,1 29,8 29,7 30,0 30,7 36,1

1996 30,3 30,3 30,9 31,2 30,4 27,6 27,6 29,0 29,9 29,6 30,4 32,0 29,9

1997 29,8 30,5 31,4 31,2 31,8 31,3 31,2 30,6 30,6 30,8 31,0 31,8 31,0

1998 31,9 32,3 32,7 32,6 31,8 30,6 29,7 28,9 29,2 28,8 29,5 30,6 30,7

1999 30,6 29,9 31,4 31,1 30,0 27,4 27,9 27,5 28,4 29,1 30,2 29,6 29,4

2000 30,3 30,5 31,6 31,0 30,1 28,6 27,7 28,4 29,4 30,2 30,8 31,5 30,0

2001 30,8 31,4 31,6 32,0 29,8 28,8 28,3 27,9 29,5 29,7 29,9 30,2 30,0

2002 31,4 29,4 30,6 30,4 30,3 29,0 28,3 27,3 28,8 28,8 29,7 30,4 29,5

2003 30,1 30,3 31,1 31,4 29,9 27,6 27,6 27,9 28,4 29,3 29,6 30,6 29,5

2004 31,4 30,2 30,6 30,2 29,6 28,0 27,2 28,2 28,7 29,3 29,5 31,9 29,6

2005 32,1 30,2 30,3 30,8 29,1 28,1 27,8 27,9 29,3 28,1 29,5 29,8 29,4

2006 30,2 29,6 31,1 30,9 30,1 28,3 27,8 28,6 29,6 30,2 29,4 30,8 29,7

2007 30,4 31,1 31,1 31,3 29,7 29,2 28,5 27,8 28,8 28,2 29,2 29,8 29,6

2008 28,0 29,8 31,5 31,8 29,9 28,8 28,7 28,8 29,4 29,6 30,2 31,2 29,8

2009 30,8 31,2 31,6 32,3 31,6 29,6 29,5 29,9 30,8 30,8 31,4 28,1 30,6

2010 31,5 32,0 32,0 32,4 31,6 29,6 29,6 29,4 30,0 30,7 29,8 30,3 30,7

2011 31,5 31,7 33,4 32,5 31,7 30,1 29,6 29,0 30,5 29,3 30,9 32,0 31,0

2012 30,2 31,3 32,6 32,6 31,7 30,1 30,8 29,7 29,9 30,1 31,2 31,2 31,0

30,6 30,5 32,8 31,4 30,6 29,0 28,5 28,5 29,3 29,5 31,3 32,1

Fuente: Registros de Estación Meteorológica UTB – INAMHI (1990-2012)

116

Tabla 72: Registro de Temperatura Mínima (°C)


1990 22,6 22,9 22,3 23,1 22,6 22,0 20,5 20,0 20,4 20,5 21,0 21,7 21,6

1991 22,6 22,9 23,5 23,3 22,6 21,3 20,3 20,3 19,9 20,6 20,9 21,6 21,7

1992 22,9 23,2 23,9 24,2 23,8 22,6 22,3 20,4 20,4 20,9 21,0 21,7 22,3

1993 23,5 22,9 23,5 24,0 23,6 22,4 21,6 20,3 20,0 21,0 21,5 22,3 24,2

1994 22,5 22,9 23,0 23,2 22,9 21,5 19,8 19,6 19,9 21,4 21,6 22,7 21,8

1995 23,1 23,7 23,5 23,5 23,3 22,3 21,4 20,9 21,1 21,5 21,3 22,1 26,8

1996 22,2 22,2 23,3 22,8 22,6 20,4 19,8 20,4 20,8 20,5 21,0 22,4 21,5

1997 22,3 23,0 24,1 23,8 24,4 24,1 24,0 23,4 23,4 23,8 23,9 24,5 23,7

1998 24,6 24,4 24,2 24,2 23,2 22,3 21,2 20,1 19,8 19,6 19,9 20,1 22,0

1999 20,4 20,8 21,6 21,1 20,3 18,6 19,0 19,1 20,1 20,5 20,5 21,5 20,3

2000 21,6 22,3 22,8 23,0 21,8 20,5 19,6 19,5 19,8 20,4 20,2 21,5 21,1

2001 20,9 23,0 23,5 23,3 22,2 19,9 20,0 19,6 19,6 20,1 21,2 22,1 21,3

2002 23,1 23,2 24,1 24,1 23,7 21,8 21,5 20,6 21,3 21,8 22,2 23,0 22,5

2003 23,1 32,2 23,4 23,7 23,3 21,1 19,8 20,4 19,8 21,3 21,6 22,7 22,7

2004 23,2 23,4 23,6 23,5 23,1 21,1 20,6 20,8 21,3 21,8 21,7 22,7 22,2

2005 23,6 23,3 23,4 24,1 22,4 21,0 20,8 20,4 20,4 20,6 21,4 21,9 21,9

2006 22,9 23,6 24,2 23,8 22,7 21,6 21,0 21,4 21,6 22,1 22,0 23,0 22,5

2007 23,4 24,0 23,7 23,4 23,3 22,0 21,2 20,2 20,3 20,4 21,2 21,6 22,1

2008 22,6 23,0 24,0 24,0 22,9 22,2 21,9 21,6 21,6 21,2 21,2 22,2 22,4

2009 22,5 23,2 23,4 23,4 23,1 21,9 21,2 21,3 20,6 20,8 21,4 21,3 22,0

2010 22,2 23,7 24,0 24,1 23,7 21,2 21,2 20,5 20,6 20,5 20,1 21,1 21,9

2011 22,0 23,1 23,6 23,5 23,1 22,4 21,9 20,7 20,5 20,4 20,9 22,2 22,0

2012 22,1 22,7 23,5 23,7 23,5 22,9 21,4 20,4 20,8 20,8 21,5 22,0 22,1

22,6 23,5 24,5 23,5 23,0 21,6 21,0 20,5 20,6 21,0 22,2 23,1


117

Tabla 73: Registro de Humedad Relativa (%)


1990 80,0 86,0 85,0 86,0 84,0 85,0 84,0 83,0 82,0 81,0 76,0 74,0 82,2

1991 80,0 83,0 83,0 80,0 82,0 83,0 85,0 85,0 89,0 78,0 77,0 81,0 82,2

1992 86,0 87,0 87,0 86,0 87,0 86,0 84,0 85,0 83,0 80,0 80,0 77,0 84,0

1993 83,0 84,0 82,0 82,0 81,0 83,0 81,0 81,0 79,0 78,0 77,0 77,0 80,7

1994 82,0 82,0 82,0 83,0 83,0 84,0 83,0 85,0 80,0 78,0 78,0 79,0 81,6

1995 82,0 84,0 80,0 82,0 82,0 81,0 83,0 81,0 78,0 78,0 78,0 73,0 80,2

1996 82,0 82,0 83,0 79,0 78,0 84,0 83,0 79,0 78,0 76,0 74,0 73,0 79,3

1997 82,0 84,0 85,0 84,0 84,0 84,0 84,0 85,0 85,0 86,0 87,0 86,0 84,7

1998 84,0 85,0 85,0 85,0 86,0 86,0 88,0 86,0 85,0 83,0 82,0 80,0 84,6

1999 82,0 88,0 86,0 84,0 85,0 87,0 83,0 82,0 82,0 80,0 78,0 83,0 83,3

2000 80,0 84,0 82,0 82,0 87,0 87,0 86,0 84,0 83,0 80,0 76,0 76,0 82,3

2001 83,0 84,0 85,0 84,0 86,0 85,0 86,0 86,0 82,0 81,0 77,0 78,0 83,1

2002 76,0 87,0 84,0 85,0 83,0 81,0 80,0 83,0 81,0 82,0 82,0 82,0 82,2

2003 87,0 85,0 84,0 80,0 83,0 84,0 84,0 81,0 79,0 79,0 76,0 75,0 81,4

2004 76,0 81,0 81,0 82,0 82,0 83,0 82,0 80,0 80,0 77,0 76,0 72,0 79,3

2005 72,0 79,0 82,0 82,0 82,0 81,0 82,0 80,0 76,0 77,0 74,0 73,0 78,3

2006 74,0 80,0 76,0 73,0 74,0 77,0 78,0 76,0 74,0 74,0 75,0 73,0 75,3

2007 80,0 76,0 77,0 78,0 79,0 83,0 81,0 81,0 78,0 79,0 73,0 72,0 78,1

2008 84,0 79,0 76,0 74,0 79,0 80,0 78,0 78,0 75,0 73,0 70,0 68,0 76,2

2009 72,0 79,0 76,0 74,0 76,0 78,0 79,0 76,0 75,0 74,0 72,0 76,0 75,6

2010 79,0 81,0 82,0 82,0 82,0 73,0 73,0 78,0 78,0 79,0 80,0 81,0 79,0

2011 83,0 84,0 78,0 83,0 82,0 86,0 86,0 83,0 82,0 82,0 86,0 82,0 83,1

2012 88,0 88,0 87,0 85,0 84,0 86,0 85,0 85,0 85,0 84,0 82,0 82,0 85,1

80,7 83,1 82,1 81,5 82,2 82,9 82,5 81,9 80,4 79,1 77,7 77,1


118

Tabla 74: Registro de Velocidad del viento (m/s)


1990 1,7 1,4 1,4 1,8 1,2 1,3 1,6 1,5 1,8 2,3 1,6 2,2 1,7

1991 1,9 1,8 1,7 2,5 1,7 2,3 1,7 1,8 1,7 1,3 1,4 1,1 1,7

1992 1,3 1,8 2,1 1,0 1,6 1,5 1,0 1,1 1,3 1,3 2,0 1,4 1,5

1993 1,3 1,4 1,4 1,5 1,3 1,0 1,1 1,4 1,2 1,0 1,2 1,7 1,3

1994 1,2 1,2 1,2 1,3 1,3 1,2 1,2 1,4 1,2 1,1 1,1 1,5 1,2

1995 1,1 1,1 1,1 1,7 1,1 1,1 1,2 1,3 1,1 1,2 1,5 1,2 1,2

1996 1,2 1,1 1,2 1,2 1,1 1,0 1,0 1,0 1,2 1,1 1,1 1,0 1,1

1997 1,2 1,2 1,4 1,1 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,1 1,2 1,1

1998 1,2 1,1 1,1 1,1 1,0 1,0 1,2 1,0 1,0 1,0 1,1 1,0 1,1

1999 1,0 1,0 1,0 1,0 1,2 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

2000 1,0 1,2 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,1 1,0 1,0

2001 1,0 1,0 1,1 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,1 1,0 1,0 1,0

2002 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,6 1,1 1,0 1,0 1,0 1,1 1,1

2003 1,0 1,1 1,1 1,0 1,0 1,0 1,1 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

2004 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,1 1,0 1,1 1,0 1,0 1,0

2005 1,1 1,0 1,0 1,2 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,1 1,1 1,1 1,1

2006 1,0 1,0 1,2 1,0 1,1 1,0 1,1 1,1 1,0 1,1 1,0 1,0 1,1

2007 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,1 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

2008 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,1 1,1 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

2009 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

2010 1,1 1,0 1,2 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

2011 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

2012 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

1,1 1,1 1,2 1,2 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,2


119

Tabla 75: Registro de Heliofania (Hs)

Año/Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

1990 95,4 81,8 138,6 95,1 90,2 59,3 58,6 77,8 73,2 49,1 85,3 80,9 82,1

1991 102,0 104,6 143,3 143,8 98,4 68,8 42,9 39,1 42,9 54,4 47,3 13,4 75,1

1992 80,8 94,0 123,4 149,0 140,4 73,7 59,2 67,0 26,9 59,5 55,6 73,6 83,6

1993 83,9 70,9 152,0 154,0 118,4 65,4 66,6 74,0 46,0 54,3 45,9 63,5 82,9

1994 82,6 78,3 98,7 91,9 81,9 28,5 61,2 43,7 99,9 57,3 45,4 58,1 69,0

1995 81,9 78,9 147,7 109,6 85,7 86,9 46,9 73,3 86,6 59,3 72,3 91,1 85,0

1996 79,2 79,2 109,1 151,0 101,8 31,7 65,0 92,9 76,9 70,3 76,8 81,4 84,6

1997 75,7 94,8 118,0 140,7 148,3 95,0 128,6 102,0 102,0 78,5 113,3 131,1 110,7

1998 149,7 114,9 149,9 161,0 117,7 79,8 64,0 43,3 38,3 44,1 40,0 68,3 89,3

1999 71,1 58,4 148,4 105,5 83,6 19,8 47,7 44,8 40,7 38,6 63,1 33,2 62,9

2000 84,8 69,8 103,9 122,1 47,1 31,9 29,3 56,1 54,6 58,1 57,4 60,0 64,6

2001 89,5 90,6 120,7 140,3 39,5 48,0 37,5 28,9 63,2 70,5 65,2 58,0 71,0

2002 82,0 57,1 114,4 121,1 94,6 58,3 62,9 67,7 54,3 30,5 43,1 48,6 69,6

2003 71,0 86,8 118,4 148,8 82,8 27,2 46,7 37,2 60,4 45,6 30,5 62,1 68,1

2004 108,8 88,4 102,4 104,4 63,7 23,9 24,0 80,8 45,3 50,1 68,1 131,1 74,3

2005 113,6 35,5 76,9 81,9 84,7 39,6 51,0 52,4 75,2 28,0 50,6 67,8 63,1

2006 111,3 73,3 137,0 116,0 107,2 36,5 44,9 50,3 58,4 70,1 39,5 87,0 77,6

2007 68,1 99,3 110,1 98,2 46,4 28,9 57,6 49,4 55,2 31,6 48,9 63,8 63,1

2008 20,4 73,0 140,3 150,8 73,6 41,9 40,8 40,3 36,8 42,7 65,1 96,1 68,5

2009 58,4 81,9 129,6 136,5 108,1 51,5 59,4 57,8 85,6 84,7 74,8 44,5 81,1

2010 78,7 74,7 85,7 119,3 77,3 35,5 35,5 42,5 25,9 71,0 30,5 40,2 59,7

2011 74,6 97,2 169,7 126,9 102,5 46,7 31,4 30,4 55,7 42,5 84,8 99,1 80,1

2012 50,9 88,7 142,5 104,9 94,1 57,8 67,7 50,6 41,6 51,8 72,0 70,1 74,4

83,2 81,4 125,2 124,9 90,8 49,4 53,5 56,6 58,5 54,0 59,8 70,6


120

Tabla 76: Definiciones y fórmulas utilizadas en la proposición del modelo polinomial quinto grado para la evaluación del desempeño de los sistemas de riego

1 El quinto modelo polinomial grado para representar el perfil de

distribución de las palas de agua recogidos en relación con la

fracción de la superficie total de regadío (a).

2 La profundidad media del agua recogida en una evaluación de

desempeño de la irrigación, basado en el perfil de distribución fc (a).

3 Fracción de la superficie total de regadío con cuchillas superiores o

iguales a la media del agua recogida en la evaluación, llamado

grado de adecuación, calculado de acuerdo con fc (a).

4 La profundidad media del agua de riego necesaria, calculada de

acuerdo con la demanda de agua de los cultivos.

5 Relación entre las láminas medias de agua recogida y requerida o

entre las láminas de agua de los perfiles de distribución fr (a) y fc (a).

6 El quinto modelo polinomial grado para representar la distribución de

agua requerida fr (a) en relación a la fracción de la superficie total

regada, que es igual a la demanda de agua promedio del cultivo en

un riego.

7 Fracción de la superficie total establecida como meta de la superficie

regada adecuadamente a verse afectados.

121

8 Relación entre la distribución de la profundidad del agua fa (a) y fr

(a) o entre la lámina media requerida x y la lámina especifica

calculada con el perfil de distribución fr (a)

9 El quinto modelo polinomial grado para representar la distribución de

agua aplicada como una función del conjunto de destino, la línea de

las cuales pasa necesariamente a través del punto (ar, Xr).

10 Coeficiente de uniformidad de Christiansen, igual a la relación de la

desviación de la distribución fc(a)y a medida aplicada Xc

11 Coeficiente de uniformidad de distribución, lo que equivale a la

relación entre el cuartil más bajo y la media de la distribución fc (a).

12 Volumen de agua aplicada en exceso, por unidad de superficie,

calculada en términos de agua requerida Xr en base a la

distribución fa (a).

13 Volumen de la deficiencia de agua aplicado por unidad de superficie,

calculado en términos de agua requeridos Xr, en base a la


14 Volumen útil, por unidad de superficie, calculado a partir del

promedio de agua que se requiere, lo que corresponde a una

profundidad de agua inferior o igual a Xr en relación a la distribución

fa (a).

122

15 Volumen de agua aplicada por unidad de área, sobre la base de la


16 Eficiencia de la aplicación de agua (%), sobre la base de la

distribución fa (a) y se considera a la lámina media requerida Xr

como agua útil.

Fuente: Medrado 2009

123

Tabla 77: Plantilla de evaluación con su respectiva grafica de los perfiles de lámina.


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