• ASOCIADO A LA PROGRAMACION DEBE IMPLEMENTARSE UN SISTEMA DE CONTROL DE LA OPERACIÓN DE RIEGO
• - CONTROL DE LOS EQUIPOS ( CAUDALES Y PRESIONES)
• -CONTROL DE LA HUMEDAD DEL SUELO (calicatas, barreno, tensiómetros, sondas)
Evapotranspiración
• Evapotranspiración---corresponde a la suma de las pérdidas de agua portranspiración de las plantas y porevaporación directa de la superfice del suelo.
Factores climáticos que afectan la evapotranspiración
• RADICIÓN SOLAR—75-85% de la Rn disipada en forma de calor sensible y calor latente .
A mayor Rg mayor Rn y mayor evapotranspiración .• TEMPERATURA• — A mayor temperatura mayor evapotranspiración. • HUMEDAD REALTIVA• —(RH) a mayor humedad relativa, menor
evapotranspiración. • VIENTO .- El viento remueve el aire húmedo de las
cubiertas vegetales o puede o puede llevar aire seco.
Factores de las plantas que afectan la evapotranspiración
• Cierre estomático—Apertura y cierre de estomas afectan la transpiración y por lo tanto la evapotranspiración.
• Tamaño y frecuencia de estomas en las hojas—La cantidad de estomas por unidad de área foliar afecta la transpiración.
• Area foliar—A mayor área foliar, mayor transpiración
• Profundidad y densidad de raíces—raíces profundas y densas facilitan la extracción de
agua.
RADIACIÓN SOLAR
TEMPERATURAS
VIENTO
HUMEDAD RELATIVA
OET
LOS FACTORES CLIMATICOS SE ESTIMAN A PARTIR DE LA EVAPOTRANSPIRACION DE REFERENCIA
EVAPOTRANSPIRACON DE REFERENCIA (Eto)
• “ corresponde a la evapotranspiracion de un cultivo de pasto corto creciendo activamente sin limitaciones de agua”
• Refleja los efectos del clima y microclima sobre la evapotranspiración y se utiliza como referencia para el cálculo de la evapotranspiración de los cultivos
• Las mediciones se realizan con jarros debidamente calibrados (contienen 1 mmy 0.1 mm);
• Las lecturas deben realizarse y registrarse en forma diaria y en lo posible a la misma hora (8:30 horas) para hacerlas comparable con las lecturas de los días anteriores
Variación anual de la Eb (mm/d)
0.001.002.003.004.005.006.007.008.00
mayo
junio
julio
agos
tose
ptiem
breoc
tubre
novie
mbredic
iembre
enero
febrer
omarz
oab
ril
Meses
Eb (m
m/d
ía)
Evaporación de Bandeja (mm)
4.04.55.05.56.06.57.07.58.08.59.0
1 3 5 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
Días
Eb (m
m)
ene-07 ene-08 ene-09 Promedio
Donde:ETo : Evapotraspiración del cultivo
de referencia (mm d-1)
Eb : Evaporación de la bandeja (mm d-1)
Kp : Coeficiente de bandeja (adimensional)
Función del viento, HR% y ubicación de bandejaValor normalmente varía entre 0,70 y 0,80
Eto = Eb x Kp
• Las estaciones meteorológicas automáticas permiten obtener directamente el valor de Eto
• Por lo tanto no se utiliza “kp”
a) Cálculo ETo:Penman-Monteith (base diaria o mensual)
Donde:ETo : Evapotranspiración del cultivo de referencia (mm d-1)Rn : Radiación neta en la superficie del cultivo (MJ m-2)G : Flujo de calor del suelo (MJ m-2)T : Temperatura diaria media (° C)γ : Constante psicrométrica (KPa °C-1)U2 : velocidad del viento a 2 m del suelo (m s-1)(ea -ed) : Déficit de presión de vapor (Kpa)Δ : Pendiente de la curva de presión de vapor (KPa °C-1)
2739000.408 × 2 (ea - ed)U
T(Rn - G)
ETo×+Δ
×++
=×
γ
γ
(1 + 0.34 × U )2
EVAPOTRANSPIRACION MAXIMA DE CULTIVO (ETc)
• “ corresponde a la evapotranspiración de un cultivo adecuadamente abastecido de agua”
• La evapotranspiración del cultivo se calcula a partir de la Eto ( Eto representa los efectos del clima)
La Etc se estima multiplicandola Eto por un coeficiente propio de
cada cultivo
• ETc = ETo x Kc
• Kc = coeficiente de cultivo obtenido en estaciones experimentales, para árboles adultos ( cobertura de suelo de 60% o más)
Coeficiente de cultivo (Kc) : REPRESENTA LOS ASPECTOS PROPIOS DEL CULTIVO QUE DETERMINAN LA EVAPOTRANSPIRACION
Depende de :• Cultivo (fisiología, resistencia estomática,
altura, rugosidad)
• Grado de sombreamiento del suelo
0.70.72-0.75Abril
0.680.72-0.75marzo
0.70.72-0.75febrero
0.720.72-0.75enero
0.720.72-0.75diciembre
0.710.72-0.75noviembre
0.70.72octubre
0.680.72septiembre
0.660.72agosto
0.640.72julio
0.650.72junio
0.660,72Mayo
CítricosPaltosMes
Ejemplo de Coeficientes de Cultivo para Paltos y Cítricos
(Árboles adultos , sobre 60% de sombramiento)
* Información obtenida de Ducrocq, 1990** GAMA - CORFO, 2000-2001.
En árboles jóvenes corregir el kcpor la fracción de sombra
• Etc = Eto x Kc x fracción de sombra (FS)
• Fracción de sombra: 0,1 a 1
Si el porcentaje de sombra es 60% o mayor, FS = 1
• Fracción de sombra (FS)
• FS = D/ (DEH)
• D = proyección diámetro de copa• DEH = distancia entre hilera
D
Ejemplo
• Cálcular la Etc de un cultivo de palto, adulto.
• Eb = 5,3 mm/día• Kp= 0,8• Kc = 0,72
Etc= 5,3 (mm/día) X 0,8 X 0,72
=3,05 mm/día
Ejemplo
• Cálcular la Etc de un cultivo de palto, joven, con 40% de sombreamiento (FS =0,4)
• Eb = 5,3 mm/día• Kp= 0,8• Kc = 0,72
Etc= 5,3 (mm/día) X 0,8 X 0,72
=1,22 mm/día
X 0,4
DEMANDA BRUTA
• La demanda bruta de agua considera las pérdidas de agua atribuibles al método de riego que se ocupe. (Eficiencia de riego Efa).
• La eficiencia de riego típica:• Goteo 90% (0,9)• Microaspersión 85% (0,85)
DONDE:
EVAPOTRANSPIRACION DEL CULTIVO , (mm/día)Etc =
Efa = EFICIENCIA DE APLICACION DEL METODO DE RIEGO
Db = Efa
Etc
Db = DEMANDA BRUTA (mm/día)
¿ Como calculo de demanda bruta?
Si se riega por microaspersión, (Efa 85%), la demanda bruta sería
Etc = 3,05 (mm/día)Efa =0,85
Db= 3,05 (mm/día)0,85
= 3,6 mm/día
¿ Como expreso los mm en litros por planta?
• 1 mm = 1 Litro/m2
• RAP (L/pl/ día) = Db (mm/día) x MP
REQUERIMIENTO DE AGUA POR PLANTA, (l/pl,día)RAP=
MP =MARCO DE PLANTACIÓN, (DEH (m) x DSH (m)
1mm = 10 m3/ha
Ejemplo
• Paltos a 6x 4• Db = 3,6 mm/día
RAP = 3,6 (mm/día) X (6x4) = 86,4 L/pl/díaRAP = 3,6 (mm/día) X (6x4)RAP = 3,6 (mm/día)
• Los riegos de alta frecuencia (diarios) se ajustan mejor con baja capacidad de retención de agua y alta capacidad de aire, normalmente suelos de texturas livianas, suelos muy delgados o con alta pedregosidad.
• Los riego riegos de baja frecuencia (riegos distanciados) se adaptan mejor a suelos con alta capacidad de retención de humedad y baja capacidad de aire, suelos francos y pesados y profundos.
¿ Como determino el tiempo de riego cuando la frecuencia es
diaria?• - Dos formas para determinarlo:
• a) Conociendo el caudal aplicado por planta, el Litros/h
• b) Conociendo la intensidad de precipitación del equipo (Ipp), en mm/h
• Caudal aplicado por planta:•• Q pl = q (L/h) x Ne x(CU%/100)
Qpl = caudal de agua aplicado a cada planta (L/h)q (L/h) = caudal promedio del emisor (L/h)Ne = número de emisores por planta CU% = coeficiente de uniformidad
Tiempo de riego diario
• TR (hr/día) = RAP (L/pl/día)• Qpl (L/h)
RAP =REQUERIMIENTO DE AGUA POR PLANTA, (L/PL,DÍA)QPL = CAUDAL DE AGUA APLICADO A CADA PLANTA (L/H)
EJEMPLO
• Tiempo de riego si: 86,4 L/pl/díaRAP =
1 emisor por planta de 45 L/hCU % = 87%
TR (h/día) = 86,4 (L/pl/día)45 (L/h)x1x (87/100)
=2,2 hr/día
Determinación de la intensidad de precipitación del equipo de riego
• Ipp (mm/h) = q (L/h) x Ne x(CU%/100)• MP (m 2)• MP = marco de plantación (m 2)
TR (hr/día) = Db (mm/día)
Ipp (mm/hr)Db = demanda bruta diaria (mm/día)
EJEMPLO
• Db = 3,6 mm/día
1 emisor por planta de 45 L/hCU % = 87%MP = 6 x 4 = 24 m 2
Ipp (mm/h)= 45(L/h) x1 x (87/100)24 m 2
=1,63 mm/h
TR (hr/día) = Db (mm/día)
Ipp (mm/hr)Db = demanda bruta diaria (mm/día)
TR (h/día) = 3,6 mm/día1,63 mm/h
=2,2 hr/día
¿ Como determinar la frecuencia y el tiempo de riego cuando no se
realizan riegos diarios?
• Hay que conocer la capacidad de retención del suelo (CR) , y determinar el agua disponible para las plantas (AD)
SUELO ARCILLOSO
53 %
35 %
17 %
SATURACION
CAPACIDADDE CAMPO
P. M. P.
DRENAJE
GRAVITACIONAL DISPONIBLE NO DISPONIBLEAGUA =
EL AGUA EN EL SUELO
EL AGUA EN EL SUELO
SUELO ARENOSO
38 %
9 %
4 %
SATURACION
CAPACIDADDE CAMPO
P. M. P.
DRENAJE
GRAVITACIONAL DISPONIBLE NO DISPONIBLEAGUA =
0,23(0,20 – 0,25)
17(15 – 19)
35(31 – 39)
1.25(1.20– 1.30)
53(51 – 55)
Arcilloso
0,21(0,18– 0,23)
15(14– 16)
31(27– 35)
1.30(1.25– 1.35)
51(49 – 53)
Arcillo Arenoso
0,19(0,16– 0,22)
13(11– 15)
27(23– 31)
1.35(1.30– 1.40)
49(47 – 51)
Franco Arcilloso
0,17(0,14– 0,20)
10(8 – 12)
22(18 – 26)
1.40(1.35– 1.50)
47(43 – 49)
Franco
0,12(0,09 – 0,15)
6(4 – 8)
14(10 – 18)
1.50(1.40– 1.60)
43(40 – 47)
Franco Arenoso
0,08(0,06 – 0,10)
4(2 – 6)
9(6 – 12)
1.65(1.55– 1.80)
38(32 – 42)
Arenoso
CR(mm de
agua/mm suelo)
Punto de MarchitezPermanente
PMP
Capacidadde campoCC
Densidad Aparente
(Da)(g/cc)
PorosidadTotal(%)
Textura
• Desde el sitio http://hydrolab.arsusda.gov/soilwater/Index.htm, se puede bajar una calculadora de retención de agua en función de la textura del suelo.
¿ Como puedo conocer la capacidad de aire del suelo?
• Necesito conocer tres parámetros
• Porosidad Total• Capacidad de Campo• Densidad aparente
Ejemplo• Suelo arcilloso ( Ver cuadro)• PT% = 53%• CC% = 35%• Da = 1,25 g/cc
Caire%= 53% -35 x1,25 = 9,25
Ejemplo
• Suelo Franco-Arcilloso• CC%= 27%• PMP% =13%• Da= 1,35 g/cc
CR (mm/mm) = (27-13)/100 X 1,35 =0,19mm
¿ Como calculo el agua disponible para el cultivo?
AD (mm) = CR (mm/mm) x H (mm) x UR x PSM x ( 1-P)
CR = Capidad de retención según textura de suelo (mm/mm)H = profundidad de raíces , en mmUR = umbral de riego ( 0,5 a 0,8)PSM = fracción de suelo mojado por los emisoresP = fracción ocupada por piedras
Umbral de riego
• No toda el agua que se encuentra entre capacidad de campo y porcentaje de marchites permanente se encuentra fácilmente disponible para las plantas.
• Hay que agotar solo una fracción del agua del suelo antes de volver a regar
Energía de Retencion de AguaSaturado
Capacidad de Campo(-33kPa)
Porcentaje marchitespermanente(-1.500 kPa)
Retención de humedad en aumento (<Ψm)
Fracción de piedras
• LA PRESENCIA DE PIEDRAS HACE DISMINUIR LA CAPACIDAD DE RETENCION DE AGUA DE EL SUELO
•
EJEMPLO PARA DETERMINAR AGUA DISPONIBLE PARA LAS
PLANTAS• Suelo Franco Arcilloso
• CR = 0,19 mm/mm• H = 600 mm• UR = 0,4 ( se agota 40% del agua antes de
regar nuevamente• Porcentaje de suelo mojado (PSM)= 0,5 (50%)• Fracción ocupada por piedras (P) = 0,25
– (25% de piedras en el perfil de suelo)
AD (mm) = CR (mm/mm) x H (mm) x UR x PSM x ( 1-P)
AD (mm) = 0,19 (mm/mm)X600(mm) X 0,4 X 0,5 X (1-0,25)
= 17,1 mm
¿ Que pasa si tengo un suelo estratificado?
Sin piedras
Conpiedras
H1
H2
SE CALCULA EL AGUA DISPONIBLE
POR CADA ESTRATAY DESPUES SE SUMAN LOS
VALORES
EjemploQue pasa si tengo un suelo estratificado?
Franco Sin piedras
Franco arenosoCon 30% de piedras
H1
H2
200 mm
300 mm
UR =0,4 (40%), PSM =0,5 (50%)
0,17 mm/mmAD1= X 200mm X 0,4 X0,5 X (1-0)
= 6,8 mm
AD2= 0,12mm/mm X 300 X0,4 X 0,5 X (1-0,3)
= 5,0 mm
AD = 6,8mm + 5,0 mm = 11,8 mm
¿ SI YA CONOZCO EL AD, COMO DETERMINO LA FRECUENCIA DE
RIEGO?• Si se tiene la Etc (mm/día) promedio
diario de la semana :
Fr (días) = AD (mm)Etc (mm/día)
EJEMPLOAD = 17 mm
• Frecuencia de riego si la Etc promedio es la primera semana de diciembre es de 3,9 mm/día
FR (días) = 17 (mm)3,9 (mm/día)
= 4 días
• Si se llevan registros diarios de Etc, se riega cada vez que la sumatoria de las Etc llega a un valor equivalente al AD
EjemploAD= 17 mm
Etc acum (mm) Etc (mm/día)Día1
2
3
4
5
6
7
3,92 3,92
3,80 7,72
3,69 11,41
2,96 14,37
3,23 17,6 Riego
3,8 3,8
3,69 7,49
¿Si ya tengo la frecuencia de riego, como determino el TIEMPO DE
RIEGO
• TR = AD(mm)/EfaIpp (mm/h
Efa = eficiencia de riego ( en fracción)Ipp = intensidad de precipitación del equipo de riego (mm/h)
) Cultivo de paltos Paltos de 5 años (plantas adultas), plantados a 6 x 4 , se riega por microaspersión con emisores de 24 Lt/hora (2 microaspersores por planta) , con un coeficiente de uniformidad (CU%) de 88% . Porcentaje de suelo mojado de 45% (0,45). La profundidad de raíces es de 500 mm Las características del suelo son las siguientes: Profundidad (mm)
Textura Porcentaje de piedras
0 -300 Franco Sin piedras (0%) 300-500 Franco arcillosa 50% El Umbral de riego es de 40% (0,4)
AD(0-300)= 0,17 x300 x0,4 x0,45 x1 =9,18 mm
AD (300-500)= 0,19 X 200 X 0,4 X 0,45 X (1-0,5) =3,42
AD (0-500)= 9,18 + 3,42 =12,6 mm
AD (mm) = CR (mm/mm) x H (mm) x UR x PSM x ( 1-P)
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