RIEGO POR GOTEO Libro Cap03evaporacion[1]
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8/14/2019 RIEGO POR GOTEO Libro Cap03evaporacion[1]
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Manejo de Riego Por Goteo Captulo 3: Evapotranspiracin
CAPITULO IIIEVAPOTRANSPIRACION 1
Megh R. Goyal y Eladio A. Gonzlez Fuentes
1.0 Introduccin ------------------------------------------------------------------------------- 0672.0 Evapotranspiracin Potencial----------------------------------------------------------- 0683.0 Frmulas: Evapotranspiracin Potencial (PET) ------------------------------------- 070
3.1 Mtodo hidrolgico o de balance de agua ----------------------------------- 0713.2 Mtodos climatolgicos--------------------------------------------------------- 072
3.2.1 Penman ------------------------------------------------------------------- 0723.2.2 Penman modificado por Monteith ----------------------------------- 0733.2.3 Penman modificado por Doorenbos y Pruitt ----------------------- 0733.2.4 Thorntwaite -------------------------------------------------------------- 0743.2.5 Blaney- Criddle ---------------------------------------------------------- 0753.2.6 Blaney- Criddle modificado por FAO -------------------------------- 075
3.2.7 Blaney- Criddle modificado por Shih --------------------------------- 0763.2.8 Jensen- Haise ------------------------------------------------------------- 0763.2.9 Stephens- Stewart ------------------------------------------------------- 0783.2.10 Bandeja de Evaporacin ------------------------------------------------ 0783.2.11 Hargreaves ---------------------------------------------------------------- 0783.2.12 Hargreaves and Samani modificado ---------------------------------- 0803.2.13 Linacre -------------------------------------------------------------------- 0813.2.14 Makkink ------------------------------------------------------------------ 0813.2.15 Radiacin ----------------------------------------------------------------- 0823.2.16 Regresin ----------------------------------------------------------------- 0823.2.17 Priestly- Taylor ---------------------------------------------------------- 083
4.0 Calibracin Local ----------------------------------------------------------------------- 0835.0 Evapotranspiracin de Cosechas (ET C) ---------------------------------------------- 0856.0 Coeficientes de Cosecha (17) ---------------------------------------------------------- 087
6.1 Cultivo de referencia --------------------------------------------------------------- 0876.2 Coeficiente de cosecha ------------------------------------------------------------ 088
7.0 Bibliografa -------------------------------------------------------------------------------- 091
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Manejo de Riego Por Goteo Captulo 3: Evapotranspiracin
________________________1 Este captulo fue preparado para el libro Manejo de Riego por Goteo . Autor: Dr. Megh
R. Goyal, Profesor en Ingeniera Agrcola y Biomdica, Universidad de Puerto Rico Recinto de Mayagez, P.O. Box 5984, Mayagez, Puerto Rico 00681 5984. Para msdetalles puede comunicarse por correo electrnico:[email protected] o visitor la pgina de internet:http://www.ece.uprm.edu/~m_goyal/home.htm
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mailto:[email protected]://www.ece.uprm.edu/~m_goyal/home.htmhttp://www.ece.uprm.edu/~m_goyal/home.htmmailto:[email protected] -
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Manejo de Riego Por Goteo Captulo 3: Evapotranspiracin
1.0 INTRODUCCION
La evapotranspiracin (ET) es la combinacin de dos procesos: Evaporacin y
transpiracin. La evaporacin es el proceso fsico mediante el cual el agua se convierte a su
forma gaseosa. La evaporacin del agua a la atmsfera ocurre en la superficie de ros, lagos,
suelos y vegetacin. La transpiracin es el proceso mediante el cual el agua fluye desde el suelo
hacia la atmsfera a travs del tejido de la planta.
La transpiracin es bsicamente un proceso de evaporacin. El agua se evapora dentro de
las hojas y el vapor resultante se difunde hacia el exterior a travs de las estomas. En esta
evaporacin del agua se produce un gradiente de energa el cual causa el movimiento del aguadentro y a travs de las estomas de la planta. Las estomas de la mayor parte de las plantas verdes
permanecen abiertas durante el da y cerradas en la noche. Si el suelo est muy seco las estomas
permanecern cerradas durante el da para que la prdida del agua sea ms lenta.
Por la necesidad de expandir la produccin agrcola se han aumentado las reas de cultivo
bajo riego en las regiones ridas y sub-hmedas del mundo. La agricultura ha comenzado a
competir por el agua con las industrias, municipios y otros sectores. Esta gran demanda junto al
incremento en los costos del agua y de la energa ha hecho absolutamente necesario desarrollar
tecnologas para el manejo apropiado del agua.
La evaporacin, la transpiracin y la evapotranspiracin son importantes el estimar los
requisitos de riego y al programar el riego. Para determinar los requisitos de riego es necesario
estimar la ET por medidas directamente en el campo o utilizando datos meteorolgicos. Las
medidas directamente en el campo son muy costosas y se utilizan mayormente para calibrar los
mtodos que estiman la ET utilizando datos de clima.
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Se han propuesto numerosas ecuaciones que requieren datos meteorolgicos y varias de
estas se usan comnmente para estimar la ET para perodos de un da o ms. Todas estas
ecuaciones son en algn modo empricas. Los mtodos ms simples requieren solamente datos
sobre la temperatura promedio del aire, largo del da y la cosecha. Otras ecuaciones requieren
datos de radiacin diaria, temperatura, presin de vapor y velocidad de ciento. La figura 1
muestra los instrumentos recomendados para una estacin de clima.
Ninguna ecuacin debe desecharse porque los datos no estn disponibles. No todas son
igualmente precisas y confiables para diferentes regiones. Adems, no existe un mtodo nico
que utilizando datos meteorolgicos sea adecuado universalmente bajo todas las condicionesclimatolgicas.
2.0 EVAPOTRANSPIRACION POTENCIAL (PET)
La evapotranspiracin potencial es la prdida de agua de una superficie cubierta
completamente de vegetacin. La evapotranspiracin de una cosecha es determinada por los
procesos meteorolgicos. El cierre de las estomas y la reduccin en transpiracin usualmente
son importantes slo bajo condiciones de escasez de agua o condiciones de estrs de la planta.
La evapotranspiracin depender de tres factores: (1) vegetacin, (2) disponibilidad de agua
en el suelo y (3) comportamiento de las estomas.
La cubierta vegetal afecta la ET de varias formas. Afecta la capacidad de reflejar la
luz de la superficie. La vegetacin cambia la cantidad de energa absorbida por el suelo. Las
propiedades del suelo, incluyendo el contenido de agua, tambin afectan la cantidad de
energa que fluye en el suelo. La altura y la densidad de la vegetacin influyen sobre la
eficiencia del intercambio turbulento del calor y vapor de agua del follaje.
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Figura 1. Instrumentos recomendados para una estacin de clima.
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Los cambios en el agua del suelo causan diferencias en la evaporacin directa del suelo y
en la disponibilidad del agua del suelo a las plantas. Segn les sobreviene el estrs de agua a las
plantas, sus estomas se cierran resultando en una reduccin de la prdida de agua y en la
obtencin de CO 2. Este es un factor que la ecuacin de evapotranspiracin potencial no toma en
cuenta. Bajo condiciones normales (con suficiente agua) existe gran variacin entre las estomas
de las distintas especies de plantas. Sin embargo, las diferencias en ET son usualmente pequeas
y el concepto de PET resulta til en la mayora de los tipos de vegetacin con follaje completo.
3.0 FORMULAS PARA EVAPOTRANSPIRACION POTENCIAL (PET)
Hay diferentes mtodos para estimar o medir la ET y la evapotranspiracin potencial(PET). La precisin y confiabilidad vara de unos a otros, muchos solo proveen una
aproximacin. Cada tcnica se ha desarrollado con los datos de clima disponibles para estimar
la ET.
Las medidas directas son muy costosas y mayormente se usan para calibrar los mtodos
que utilizan los datos climatolgicos. Las tcnicas ms frecuentes usadas son: Mtodo
hidrolgico o de balance de agua, mtodos climatolgicos y mtodos micrometeorolgicos.
Muchas de las investigaciones han dado lugar a modificaciones de las ecuaciones ya
establecidas. As encontramos modificaciones en las frmulas de Blaney-Criddle, Hargreaves,
Bandeja de evaporacin, etc. Allen [1] trabajo en la evaluacin de 13 variaciones de la ecuacin
de Penman, encontrando como ms precisa la frmula de Penman-Monteith. Actualmente se
recomiendan las ecuaciones modificadas por la FAO y el SCS como las ms confiables.
Todas las investigaciones coinciden al sealar las ecuaciones de Penman, Bandeja de
Evaporacin Clase A, Blaney-Criddle y Hargreaves-Samani, como las frmulas ms confiables.
En stas, con una calibracin local, se logra bastante precisin.
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Cada investigador tiene su frmula preferida que le ha dado buenos resultados. As
Hargreaves y Samani [7] presentan su frmula como el mtodo ms simple y prctico y llegan a
decir que no existe evidencia de que haya otro mtodo superior. Allen y Pruitt [2] presentan el
mtodo de Blaney-Criddle modificado por la FAO como uno en que los cmputos son
relativamente fciles y dicen que obtienen excelentes estimados de la PET cuando est bien
calibrada localmente.
Cada investigador tiene un orden de preferencia que puede ser semejante o diferente a
otro, pero todas las frmulas, dependiendo del lugar en que se evalen puede resultar en el primer
o ltimo lugar.3.1 Mtodo hidrolgico o de balance de agua [14]
Esta tcnica conlleva el registro de lluvia, riego, drenaje y la determinacin peridica da
la humedad del suelo. El mtodo hidrolgico puede presentarse por medio de la siguiente
ecuacin:
PI + SW - RO D ET = 0 ------------------------------------------------------------- /1/
donde: PI = Precipitacin y/o riego.
RO = Escorrenta.
D = Percolacin.
SW = Cambio en el contenido de agua del suelo.
ET = Evapotranspiracin.
En la ecuacin /1/, todos los variables pueden medirse con precisin mediante el uso de
lismetros. En reas grandes estos pueden ser estimados y la ET calculada como un residual.
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3.2 Mtodos climticos
Se han propuesto numerosas ecuaciones que requieren datos meteorolgicos. Adems, se
han hecho numerosas modificaciones a las frmulas que sean aplicables a diferentes regiones.
3.2.1 Mtodos de Penman [1, 9, 10, 13, 14]
La frmula de Penman se present por primera vez en el 1948. Est basada en cuatro
factores climticos: Radiacin neta, temperatura del aire, velocidad del viento y dficit de presin
de vapor. La ecuacin es como sigue:
PET = R n /a + b E a ---------------------------------------------------------------- /2/ c + b
donde: PET = Evapotranspiracin potencial diaria, mm/da.C = Pendiente de la curva de la presin del vapor de aire saturado,
mb/C.
Rn = Radiacin neta, cal/cm2 da.
a = Energa latente de la vaporizacin del agua [59.59 0.055 T]cal/cm 2 -mm 58 cal/cm 2 - mm a 29C.
Ea
= 0.263 (ea
ed) (0.5 + 0.0062u2 -------------------------------------------- /2
a /
Ea = Presin promedio del vapor del aire, mb = (e max emin ) / 2
ed = Presin del vapor del aire a la temperatura mnima del aire, mb.
u2 = Velocidad del viento a 2 metros de altura, km/ da.
b = Constante psicromtrica = 0.66, en mb/ C.
T = (T max T min ) / 2, en los grados C.
(emax e min ) = Diferencia entre presin mxima y mnima del vapor del aire, mb.
(Tmax T min ) = Diferencia entre temperatura mxima y mnima diaria, C.
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3.2.2 Mtodo de Penman modificado por Monteith [14]
La ecuacin resultante de la modificacin es como sigue:
LE = - s (R n S) + Pa Cp (es e a) / ra ------------------------------------------- /3/
[(s + b) ( ra + rc)] / radonde: LE = Flujo latente.
Rn = Radiacin neta.
S = Flujo de calor del suelo.
Cp = Energa especfica del aire a presin constante.
s = Pendiente de la curva de la presin de vapor saturado a la temperaturapromedio del aire del termmetro hmedo.
Pa = Densidad del aire hmedo.
es = Presin de vapor de agua saturado.
ea = Presin parcial del vapor de agua en el aire.
ra = Resistencia del aire.
rc = Resistencia del follaje.
b = Constante psicromtrica.
Este mtodo se ha usado con xito para estimar la ET de la cosecha. Esta ecuacin
Penman-Monteith est limitada a trabajos de investigacin (experimentos) ya que los datos de r a
y rc no estn siempre disponibles.
3.2.3 Mtodo de Penman modificado por Doorenbos y Pruitt [4]
PET = c [ W R n + (1 W) F(u) (e a ed) ] --------------------------------------- /4/
donde: PET = Evapotranspiracin potencial, mm/da.
W = Factor relacionado a temperatura y elevacin.
Rn = Radiacin neta, mm/ da.
F(u) = Funcin relacionada al viento.
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(ea ed) = Diferencia entre la presin de vapor de aire saturado a temperaturapromedio y la presin de vapor del aire, mb.
c = Factor de ajuste.
La popularidad de la frmula de Penman resulta de que sta slo necesita datos que
se obtienen en la mayor parte de los observatorios meteorolgicos.
Los procedimientos para calcular la PET mediante la frmula de Penman pueden resultar
complicados. La ecuacin contiene muchos componentes, los cuales son necesarios medir o
estimar cuando no estn disponibles.
3.2.4 Mtodo de Thornwaite
Este mtodo utiliza la temperatura mensual promedio y el largo del da. La ecuacin es la
siguiente [10,14]:
PET = 16 L d [ 10 T / I]a
------------------------------------------------------ /5/
donde: PET = Evapotranspiracin estimada para 30 das, mm.
Ld = Horas de da dividido por 12.
I = i 1 + i2 + . . . + i 12 , en donde, i = [T m / 5] x 1.514 ----------------------- /5 a /
T = Temperatura promedio mensual, C.
a = (6.75 x 10-7
I3) (7.71 x 10 5 I2) + 0.01792 I + 0.49239 ----------------- /5 b /
El mtodo de Thornwaite subestima la PET calculada durante el verano cuando ocurre la
radiacin mxima del ao. Adems, la aplicacin de la ecuacin a perodos cortos de tiempo
puede llevar a errores serios. Durante perodos cortos la temperatura promedio no es una medida
propia de la radiacin recibida [14]. Durante trminos largos, la temperatura y la ET son
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funciones similares de la radiacin neta. Estos se autorelacionan cuando los perodos
considerados son largos y la frmula los estima con precisin.
3.2.5 Mtodo de Blaney- Criddle [2, 9, 10, 14]
La ecuacin original de Blaney- Criddle fue desarrollada para climas ridos para predecir
el uso consuntivo o PET. Esta frmula utiliza el porciento de horas de luz mensual y la
temperatura promedio mensual.
PET = K m F ----------------------------------------------------------------------------- /6/
donde: PET = Evapotranspiracin potencial mensual, mm.
Km = Coeficiente derivado empricamente para el mtodo de Blaney-Criddle.
F = Factor de la ET mensualmente = 25.4 PD (1.8 T +32) / 100 ------------ /6 a /
T = Temperatura promedio mensual, C.
PD = Porciento de las horas de luz diaria en el mes.
Este mtodo es fcil de usar y los datos necesarios estn disponibles. Ha sido
ampliamente usado en el oeste de Estados Unidos con resultados precisos, pero no as en Florida,
donde sobreestima la ET para los meses de verano.
3.2.6 Mtodo de Blaney-Criddle modificado por FAO [4]
PET = C x P x [0.46 x T + 8] ------------------------------------------------------- /7/
donde: PET = Evapotranspiracin potencial, mm/ da.
T = Temperatura promedio mensual.
P = Porciento de horas de luz de un da comparado con el entero, Cuadro 1.
C = Factor de ajuste, el cual depende de la humedad relativa, horas de luz yviento .
Doorenbos y Pruitt [4] recomiendan cmputos individuales para cada mes y puede ser
necesario incrementar el valor para elevaciones altas o latitudes altas.
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3.2.7 Mtodo de Blaney y Criddle modificado por Shih [16]
PET = 25.4 K [MR s (1.8 T + 32) / TMR s] ----------------------------------------- /8/
donde: PET = Evapotranspiracin potencial mensual, mm.
K = Coeficiente para este mtodo modificado.
MR s = Radiacin solar mensual, cal/ cm2.
T = Temperatura promedio mensual, C.
TMR s = Suma de la radiacin solar mensual durante el ao, cal/cm2.
3.2.8 Mtodo de Jensen- Haise [9] La ecuacin de Jensen-Haise [9] es el resultado de la revisin de unas 3,000 medidas de
ET hechas en el oeste de los Estados Unidos por un perodo de 35 aos. La ecuacin es la
siguiente:
PET = R s (0.025T + 0.08) --------------------------------------------------------------- /9/
donde: PET = Evapotranspiracin potencial, mm/da.
Rs = Radiacin solar total diaria, mm de agua.
T = Temperatura promedio del aire, C.
Esta temperatura subestima seriamente la ET bajo condiciones de alto movimiento de
masas de aire atmosfrico, pero da buenos resultados en atmsferas tranquilas.
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Cuadro 1. Por ciento promedio de horas de da diario (p) en base de horas de da anuales paradiferentes latitudes.
Latitud, gradosNorte enero febrero marzo abril mayo JunioSur* julio agosto sept. octubre nov. dic.
60 0.15 0.20 0.26 0.32 0.38 0.4158 0.16 0.21 0.26 0.32 0.37 0.4056 0.17 0.21 0.26 0.32 0.36 0.3954 0.18 0.22 0.26 0.31 0.36 0.3852 0.19 0.22 0.27 0.31 0.35 0.3750 0.19 0.23 0.27 0.31 0.34 0.3648 0.20 0.23 0.27 0.31 0.34 0.3646 0.20 0.23 0.27 0.30 0.34 0.3544 0.21 0.24 0.27 0.30 0.33 0.3542 0.21 0.24 0.27 0.30 0.33 0.3440 0.22 0.24 0.27 0.30 0.32 0.34
35 0.23 0.25 0.27 0.29 0.31 0.3230 0.24 0.25 0.27 0.29 0.31 0.3225 0.24 0.26 0.27 0.29 0.30 0.3120 0.25 0.26 0.27 0.28 0.29 0.3015 0.26 0.27 0.27 0.28 0.29 0.2910 0.26 0.27 0.27 0.28 0.28 0.295 0.27 0.27 0.27 0.28 0.28 0.280 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27
Latitud, gradosNorte julio agosto sept. octubre nov. dic.Sur* enero feb. marzo abril mayo Junio
60 0.40 0.34 0.28 0.22 0.17 0.1358 0.39 0.34 0.28 0.23 0.18 0.1556 0.38 0.33 0.28 0.23 0.18 0.1654 0.37 0.33 0.28 0.23 0.19 0.1752 0.36 0.33 0.28 0.24 0.20 0.1750 0.35 0.32 0.28 0.24 0.20 0.1848 0.35 0.32 0.28 0.24 0.21 0.1946 0.34 0.32 0.28 0.24 0.21 0.2044 0.34 0.31 0.28 0.25 0.22 0.2042 0.33 0.31 0.28 0.25 0.22 0.2140 0.33 0.31 0.28 0.25 0.22 0.2135 0.32 0.30 0.28 0.25 0.23 0.2230 0.31 0.30 0.28 0.26 0.24 0.2325 0.31 0.29 0.28 0.26 0.25 0.2420 0.30 0.29 0.28 0.26 0.25 0.2515 0.29 0.28 0.28 0.27 0.26 0.2510 0.29 0.28 0.28 0.27 0.26 0.265 0.28 0.28 0.28 0.27 0.27 0.270 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27
* Las latitudes del sur tienen seis meses de diferencia como se muestra en el cuadro 1.
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3.2.9 Mtodo de Stephens-Stewart [14]
Stephens-Stewart propusieron un mtodo utilizando datos de radiacin solar que es
similar al mtodo original de Jensen-Haise [9]. La ecuacin es como sigue:
PET = 0.01476 (T + 4.905) MR s / b ------------------------------------------------- /10/
donde: PET = Evapotranspiracin potencial mensual, mm.
T = Temperatura promedio mensual, C.
MR s = Radiacin solar mensual, cal/cm2.
b = Energa latente de vaporizacin de agua, [59.59 0.055 T m], cal/ cm 2-mm.
3.2.10 Mtodo de Bandeja de Evaporacin [4]
La bandeja de evaporacin es uno de los instrumentos que ms se utilizan hoy da. La
relacin entre la PET y la evaporacin de bandeja pueden ser expresadas como:
PET = K p PE ------------------------------------------------------------------------- /11/
donde: PET = Evapotranspiracin potencial, mm/ da.
Kp = Coeficiente de bandeja.
PE = Evaporacin de bandeja clase A.
La bandeja de evaporacin integra los factores de clima y proveen un buen estimado de la
PET si se le da buen servicio de mantenimiento y manejo. Los coeficientes de bandeja clase A
dados por Doorenbos y Pruitt [4], para diferentes condiciones alrededor de la bandeja, aparecen
en el cuadro 2.
3.2.11 Mtodo de Hargreaves [6]
Hargreaves desarrollo un mtodo para estimar la PET el cual utiliza un mnimo de datos
climatolgicos. La frmula es como sigue:
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Cuadro 2. Coeficiente de bandeja K P para bandeja de evaporacin clase A bajo diferentescondiciones.
BandejaClase A
Condicin ABandeja rodeada por
grama
Condicin B*Bandeja rodeada por tierra seca y
descubiertaPromediode HR%
Baja media alta40 40-70 70
Baja media alta40 40-70 70
Viento**km/da
Distanciade la
grama verde,m
Distancia delsuelo seco,
m
Suave175
010
1001000
0.55 0.55 0.750.65 0.75 0.859.70 0.80 0.850.75 0.85 0.85
010
1001000
0.7 0.80 0.850.6 0.70 0.800.55 0.65 0.750.50 0.60 0.70
Moderad
o175-425
0
10100
1000
0.5 0.6 0.650.6 0.7 0.750.65 0.75 0.80.7 0.8 0.8
0
10100
1000
0.65 0.75 0.80.55 0.65* 0.70.5 0.6 0.650.45 0.55 0.6
Fuerte425-700
010
1001000
0.45 0.5 0.600.55 0.6 0.65
0.6 0.65 0.70.65 0.7 0.75
010
1001000
0.6 0.65 0.70.5 0.55 0.650.45 0.45 0.60.4 0.45 0.55
Muyfuerte
010
1001000
0.4 0.45 0.50.45 0.55 0.60.5 0.6 0.650.55 0.6 0.65
010
1001000
0.5 0.6 0.650.45 0.5 0.550.4 0.45 0.50.35 0.4 0.45
* Para reas extensivas de suelos descubiertos y no desarrollados en la fase agrcola,reduzca los valores de K P en 20% bajo condiciones de viento caliente y en 5 a 10 %para condiciones moderadas de viento, temperatura y humedad.
** Movimiento de viento total en km/da.
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PET = MF (1.8 T + 32) CH -------------------------------------------------------- /12/
donde: PET = Evapotranspiracin potencial, mm/ mes.
MF = Factor mensual dependiente de la latitud.
T = Temperatura promedio mensual, C.
CH = Factor de correccin para la humedad relativa (HR) a ser usado para la HRexcede el 64% = 0.166 (100 HR)
1/2------------------------------------ /12 a /
La frmula original de Hargreaves para PET, basada en radiacin y temperatura puede
presentarse como:
PET = (0.0135 x RS) x [T + 17.8] -------------------------------------------------- /13/
donde: RS = Radiacin solar, mm /da.
T = Temperatura promedio, C.
Para estimar RS de la radiacin extraterrestre (RA) Hargreaves y Samani [7, 8]
formularon la siguiente ecuacin:
RS = K rs x RA x TD0.50
------------------------------------------------------------ /13 a /
donde: T = Temperatura Promedio , C.
RS = Radiacin solar.
RA = Radiacin extraterrestre.
Krs = Coeficiente de calibracin.
TD = Temperatura maxima menos temperatura mnima.
3.2.12. Mtodo de Hargreaves modificado [8]
Finalmente despus de varios aos de calibracin la ecuacin 13 qued como la siguiente
forma:
PET = 0.0023 R a x (T + 17.8) x (TD)0.50
--------------------------------- /14/
donde:
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Manejo de Riego Por Goteo Captulo 3: Evapotranspiracin
PET = Evapotranspiracin potencial.
Ra = Radiacin extraterrestre, mm/ da.
T = Temperatura Promedio del tiempo, C.
TD = Temperatura mxima menos temperatura mnima, C.
Esta ecuacin slo requiere datos de temperatura mxima y mnima, los cuales suelen
estar generalmente disponibles. Adems, esta frmula ha probado ser precisa y confiable.
3.2.13. Mtodo de Linacre [11, 14]
La ecuacin propuesta por Linacre es como sigue:
PET = 700 T m / [100 L a] + 15 [T- T d] --------------------------------- /15/
( 80 T)
donde: PET = Evapotranspiracin potencial, mm.
Tm = T a + 0.0062 ------------------------------------------------------------------ /15 a /
Z = Elevacin, m.
T = Temperatura promedio, C.
La = Latitud, grados.
Td = Temperatura promedio diaria,0
C.
Los valores obtenidos mediante esta frmula difieren en 0.3 mm/ da en base anual y en
1.7 mm/ da en base diaria.
3.2.14 Mtodo de Makkink [14]
Makkink desarroll la siguiente ecuacin tipo regresin para estimar PET de medidas de
radiacin.
PET = R s {s/(a + b)} + 0.12 -------------------------------------------------------- /16/
donde: PET = Evapotranspiracin potencial, mm/da.
Rs = Radiacin solar total diaria.
b = Constante psicromtrica.
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Manejo de Riego Por Goteo Captulo 3: Evapotranspiracin
s = Pendiente de la curva de presin de vapor saturado a la temperatura promedio delaire.
Esta frmula da buenos resultados en climas hmedos y fros, pero no en regiones ridas.
3.2.15 Mtodo de Radiacin [4, 14]
La ecuacin de radiacin presentada por Doorenbos y Pruitt [4] es esencialmente una
adaptacin de la frmula de Makkink [16]. La relacin se expresa como:
PET = c x (W R s) ------------------------------------------------------------------- /17/
donde: PET = Evapotranspiracin potencial en mm/ da, para el perodo considerado.
Rs = Radiacin solar, mm/ da.
W = Factor relacionado a temperatura y a elevacin.
c = Factor de ajuste el cual depende de la humedad promedio y velocidadpromedio del viento.
Este mtodo es confiable en la zona del ecuador, en islas pequeas y a altas latitudes. Los
mapas de radiacin solar proveen los datos necesarios para la frmula.
3.2.16 Mtodo de Regresin [14]
La regresin lineal simple se establece empricamente como sigue:
PET = [a * R s ] + b ------------------------------------------------------------------- /18/
donde: PET = Evapotranspiracin potencial, mm/ da.
a y b = Constantes empricas que cambian con la localidad y estacin (coeficientede regresin).
Rs = Radiacin solar, mm/ da.
Este mtodo de regresin es sencillo y fcil de usar, pero por su naturaleza altamente
emprica es de aplicacin limitada.
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Manejo de Riego Por Goteo Captulo 3: Evapotranspiracin
3.2.17 Mtodo de Priestly-Taylor [14]
Priestly y Taylor mostraron que en la ausencia de movimiento de masas de aire
atmosfrico, la PET est directamente relacionado al equilibrio de evaporacin:
PET = A [s/( S + B)] (R n + S) ----------------------------------------------------- /19/
donde: PET = Evapotranspiracin potencial, mm/ da.
A = Constante derivada empricamente.
s = Pendiente de la curva de la presin de vapor saturado a la temperaturapromedio del aire.
B = Constante psicromtrica.
Rn = Radiacin neta, mm/ da.
Este mtodo es de naturaza semi-emprica. Es confiable en zonas hmedas, pero no
adecuado para regiones ridas.
El cuadro 3 muestra las ventajas y desventajas de los mtodos utilizados para estimar
PET.
4.0 CALIBRACION LOCAL
Los mtodos que utilizan datos meteorolgicos no son adecuados para todas las
localidades, especialmente en reas tropicales y a altas elevaciones. Siempre es necesaria alguna
calibracin local para obtener mayor precisin y confiabilidad en los estimados de los requisitos
de agua.
La calibracin conlleva obtener datos de ET en el campo as como los correspondientes
datos de clima. El cuadro 4 muestra los datos utilizados en las distintas ecuaciones.
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Manejo de Riego Por Goteo Captulo 3: Evapotranspiracin
Cuadro 3. Ventajas y desventajas de los mtodos utilizados para estimar PET.
Mtodo Ventajas Desventajas
1.
2.
Penman
Penman (FAO)
Fcil de aplicar.
Provee resultadossatisfactorios
Subestima la ET bajo condiciones de alto movimiento demasas de aire atmosfrico. La formula contiene muchoscomponentes lo cual puede resultar complicado al hacer lascalculaciones.
3. Balance de agua Fcil procesar losdatos e integrarloscon lasobservaciones
Baja precisin en las medidas diarias y difciles obtener laET durante tiempo lluvioso.
4. Thornwaite Es confiable paratrminos largos
Subestima la ET durante el verano. No es precisa paratrminos cortos.
5. Blaney- Criddle Fcil de usar y losdatos suelen estardisponibles.
El coeficiente de cosecha depende mucho del clima.
6. Blaney- Criddle(FAO)
El coeficiente decosecha dadodepende poco delclima.
En altas elevaciones, costas e islas pequeas no existe unarelacin entre temperatura y radiacin solar.
7. Stephens- Stewart Es confiable en eloeste de EstadosUnidos (donde sedesarroll)
Necesita ser evaluada en otras localidades.
8. Jensen- Haise Bajo condicionesatmosfricastranquilas esconfiable.
Subestima la ET bajo condiciones de alto movimiento demasas de aire atmosfrico.
9. Bandeja deevaporacin
Integra todos losfactores
climatolgicos
Durante la noche la evaporacin continua en la bandeja loque afecta los estimados de la PET.
10. Hargreaves Requiere unmnimo de datosclimatolgicos.
Sobreestima la PET en las costas y la subestima bajo altomovimiento de masas de aire.
11. Hargreaves ySamani
Solo requiere datosde temperaturamxima y mnima.
Necesita ser evaluada en muchas localidades para suaceptacin.
12. Radiacin Es confiable en elEcuador, islaspequeas y altasaltitudes.
Estimados mensuales suelen ser necesarios fuera delEcuador.
13. Makkink Bueno para climas
hmedas y fros.
No es confiable en regiones ridas.
14. Linacre Es preciso en baseanual.
La precisin disminuye en base diaria.
15. Priestly- Taylor Confiable en reashmedas.
No es adecuado para zonas ridas.
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Para el mtodo de Blaney- Criddle se pueden hacer medidas de la ET usando medidas de
la humedad del suelo, lismetros o tcnicas que midan las entradas y salidas. Solamente son
necesarios datos de la temperatura del aire y de la lluvia para completar la calibracin al
determinar el coeficiente de cosecha mensual apropiado.
El mtodo Jensen- Haise [9] es recomendado para perodos de 5 a 30 das. Para perodos
de 5 das se pueden utilizar lismetros o los datos en el campo para hacer una calibracin local.
Para una calibracin mensual la ET se puede estimar por medidas de la humedad del suelo,
entradas y salidas, lismetros, etc.
La ecuacin de Penman puede proveer estimados precisos de un mes a una horadependiendo del mtodo de calibracin. Para perodos cortos los lismetros de peso pueden
proveer los datos necesarios de ET. Usualmente la calibracin local se completa mediante la
calibracin del factor de ajuste.
5.0 EVAPOTRANSPIRACION DE COSECHAS (ET c)
Para obtener la ETc
(uso consuntivo) ms precisa posible, es necesario tomar en cuenta
todas las condiciones del cultivo y ambiente. Esto incluye clima, humedad del suelo, tipo de
cosecha, etapa de crecimiento y extensin del suelo cubierto por la cosecha. La ET c indica
cuanta agua necesita un cultivo en un momento dado y as se determinan sus requisitos de riego.
El procedimiento envuelve el uso del PET estimado y un coeficiente de cosecha desarrollado
experimentalmente para ET. Este mtodo se usa extensamente hoy da para programar el riego
as como para estimar los requisitos de riego de los cultivos.
El mtodo comn de Blaney- Criddle no requiere un coeficiente de cosecha. El estimado
de la ET c se hace en un solo paso.
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Manejo de Riego Por Goteo Captulo 3: Evapotranspiracin
Cuadro 4. Parmetros utilizados en las distintas frmulas para estimar PET.
Mtodo Temp. HR Viento Sol Radia--cin
Evapo--racinClase A
Ambiente
1. Blaney-Criddle
* 0 0 0 0
2. Radiacin * 0 0 * 0 (*)
3. Penman * * * * 0 (*)
4. Bandeja deClase A
0 0 * *
5. Thornwaite * *
6. Hargreaves * 0 0
7. Linacre * *
8. Jensen-Haise
* *
9. Makkink * *
10. Priestly -Taylor
* *
11. Regresin *
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Manejo de Riego Por Goteo Captulo 3: Evapotranspiracin
Este mtodo fue revisado por Doorenbos y Pruitt [4], quienes proveyeron un coeficiente
de cosecha apropiado para estimar la ET para cultivos especficos. Estos procedimientos resultan
en estimados de presicin adecuada para perodos de diez das a un mes.
6.0 COEFICIENTES DE COSECHA [17]
Los coeficientes de cosecha (K c) desarrollados experimentalmente reflejan la fisiologa
del cultivo, el grado de cubierta y la PET. Al utilizar los coeficientes es importante conocer
como fueron derivados, puesto que son relaciones o razones empricas de la ET c y de la PET:
Kc = [ET c / PET] ----------------------------------------------------------------------------- /20/
El K c combinado incluye evaporacin del suelo y de la superficie de la planta. La
evaporacin del suelo depende de la humedad en el suelo y de la exposicin. La transpiracin
depende de la cantidad y naturaleza del rea de hojas de la planta y de la disponibilidad del agua
en la zona radical. El K c puede ser ajustado a la disponibilidad de agua en el suelo y evaporacin
de la superficie. La distribucin de K c vs. tiempo es conocida como la curva de cosecha (Figura
2).
6.1 Cultivo de referencia
Frecuentemente se selecciona a la alfalfa como cultivo de frecuencia debido, entre otras
cosas, a que tiene razones de ET altas en reas ridas [9]. En sta, la PET es igual a la ET diaria
cuando el cultivo ocupa una superficie extensa, est creciendo activamente. Tiene una altura de
unos 20 cm. y tiene suficiente agua disponible en el suelo. La PET obtenida con alfalfa es
usualmente ms alta que para la grama de tijerilla, particularmente en zonas ridas de mucho
viento. Las razones de ET diarias pueden medirse con lismetros de peso que sean sensitivos.
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6.2 Coeficiente de cosecha
Los coeficientes de cosecha para distintos cultivos aparecen tabulados en el cuadro 5.
Utilizando el coeficiente de cosecha y la PET calculada es posible estimar el uso consuntivo
(ET c) mediante la siguiente relacin:
ETc = Kc PET ----------------------------------------------------------------------- /21/
donde: ET c = Evapotranspiracin de cosecha (uso consuntivo).
Kc = Coeficiente de cosecha.
PET = Evapotranspiracin potencial.
7.0 BIBLIOGRAFIA
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3. Climatic Summary of the United States . Supplement for 1951 through 1960 Puerto Ricoand United States, Virgin Islands, 1965. Climatography of the United States No. 86- 45.U.S. Dept. of Commerce, Washington, D. C., pp. 40.
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Figura 2. Ejemplo de una curva de coeficiente de cosecha.
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11. Jones, J. W., L. H. Allen, S. F. Shih, J. S. Rogers, L. C. Hammond, A. G. Smajstralaand J. D. Martsolf, 1984. Estimated and Measured Evapotranspiration for FloridaClimatic, Crops and Soils. Agric. Expt. Sta. Inst. of Food and Agric. Sci., Univ. of Florida, Gainesville, F. A. Wood, Bull. 840, pp. 65.
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