La programación de riegos de un cultivo se define por: Cuándo?, Cuánto? y el Cómo regar?, de donde se deriva los intervalos propios de cada riego en

Transcripción

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2 La programación de riegos de un cultivo se define por: Cuándo?, Cuánto? y el Cómo regar?, de donde se deriva los intervalos propios de cada riego en cada cultivo, las láminas de riego por aplicar y el método de riego a emplear; requiriendo para ello conocer la relación entre suelo, planta y agua.

3 En Latin solum, el cual podemos definir como la materia natural no consolidada de la superficie que nutre y sostiene a las plantas; es heterogeneo y complejo con gran diversidad en propiedades y características físicas y químicas que determinan su productividad agrícola.

4 Por sus características heterogéneas en el suelo agrícola coexisten los tres estados físicos de la materia, denominadas: Fase sólida, (partículas minerales y orgánicas) Fase líquida, (agua) Fase gaseosa. (aire)

5 Fases del suelo expresada en unidades de Peso (W) y Volumen (V). Ws Vs Ww Vw Wg Vg Wt Vt Vv = Pesos de sólidos, = Volumen de sólidos, = Pesos del agua, = Volumen del agua, = Pesos de gas (aire) 0, = Volumen de gas (aire), = Pesos total del suelo, = Volumen total del suelo = Vs + Vw + Vg, = Volumen de vacíos = Vw + Vg. Con la finalidad y la facilidad en dimensionar

6 Fase sólida del suelo (partícula s minerales y orgánicas) La clasificación mineral de un suelo agrícola se conforma de partículas gruesas (arenas), medias (limos) y finas (arcillas).

7 Arcilla Limo Arena Color rojizo, Textura pesada, Coloide pequeño, Mal drenaje. Color oscuro, Materia Orgánica, Excelente para la agricultura, Basta retención de agua. Color claro, Textura ligera, Coloide grande, Poca retención de agua.

8 El tamaño de las partículas en el suelo y su proporción relativa contenidas en todo suelo definen el concepto de textura; sin embargo, la manera que estas se agrupan determina propiamente la estructura del suelo. La disposición o arreglo de partículas afecta el movimiento de agua en el suelo, su drenaje, la aireación y el desarrollo de raíces.

9 Una de las maneras más utilizada para la determinación de textura en un suelo es el Método de Bouyoucos, a través del cual se obtienen los porcentajes de arena, limo y arcilla en el suelo y entrando al triángulo de texturas se define el nombre correspondiente.

10 Por consecuencia de la textura y estructura del suelo se determina su porosidad, es decir su sistema de vacíos o huecos existentes en el mismo. La porosidad como característica física del suelo es la responsable directa de la capacidad de almacenamiento de agua, su retención y movilidad, debido a la fuerza de gravedad y de adsorción en la superficie de contacto con las partículas.

11 Porosidad: es el volumen de poros por unidad de volumen de suelo, expresado en fracción o porcentaje. φ = Vg Vt Donde: φ = Porosidad, m³/m³ Vg = Volumen de gas (aire), m³ Vt = Volumen total del suelo, en m³.

12 Aunado a la porosidad y al grado de compactación de un suelo agrícola se puede determinar al densidad aparente, que se define como el peso de suelo seco por unidad de volumen total del suelo (que incluye las partículas sólidas, agua y aire). Dónde: Da = Pss Vt Da = Densidad aparente, en g/cm³ o kg/m³ Pss = Peso de suelo seco, en g o kg Vt = Volumen total del suelo, en cm³ o m³.

13 La infiltración es el movimiento vertical del agua en el suelo hacia abajo, primero en la zona de las raíces y después en el subsuelo. El agua se infiltra entre los espacios porosos del suelo y entre las grietas que forman los agregados del mismo y la labranza; denotada por I es expresada comúnmente en cm/hr.

14 La profundidad (denotada en principio por: P ), es el espesor del mismo suelo, medido desde la superficie y corresponde hasta donde se desarrollara la profundidad radicular del cultivo; a la que precede su laboreo con implementos agrícolas y que humedecerá con el riego.

15 La humedad es la cantidad relativa de agua que tiene el suelo y sirve para definir el momento del riego y por consiguiente usado en la programación de riegos; se puede referir mediante métodos directos e indirectos de los que se destaca: Método al tacto, Método Gravimétrico, Método tensiómetro, eléctrico, reflectometro.

16 Método al tacto (bola de tierra) SUELO DE TEXTURA FINA SUELO DE TEXTURA MEDIA SUELO DE TEXTURA GRUESA Del orden de 25 a 50% de agua disponible (suelo levente húmedo) de 50 a 75% (suelo húmedo) de 75 a 100% (suelo mojado)

17 El método gravimétrico se basa en el principio de la determinación del peso del agua contenida con respecto al peso de sólidos de una muestra de suelo. Ps = Wsh Wss Wss = Ww Wss Dónde: Ps = Contenido gravimétrico de humedad del suelo, en gr/gr Wsh = Peso total del suelo húmedo, en gr. Ww = Peso del agua contenida en el suelo, en gr. Wss = Peso de suelo seco, en gr. [Después de secar la muestra en una estufa a 105 C y por 24 hrs].

18 Métodos Indirectos Sensor WATERMARK Aquaterr M-300 Tensiómetro TDR-300

19 Para conocer la lámina de riego de un suelo y la capacidad de almacenamiento del mismo, es necesario conocer los niveles característicos de la humedad, que se presentan como constantes de humedad del suelo, que son:

20 La humedad del suelo que puede ser absorbida por el cultivo es la que se encuentra entre capacidad de campo y punto de marchitamiento denominada humedad aprovechable del suelo (HA). HA = θ CC θ PMP

21 La capacidad de almacenamiento del suelo, es la lámina de riego que se debe aplicar a un suelo para reponer la humedad a la profundidad deseada (P); es decir, llevar a capacidad de campo (θ CC ) partiendo del punto de marchitamiento permanente (θ PMP ), sin que haya escurrimiento. Lr = θ CC θ PMP 100 Da P La lámina de riego es el espesor acumulado de agua que se forma sobre una extensión determinada de suelo. Lr = V A = Q (t) A Lr (A) Q = t

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23 La Evapotranspiración (ET), se define como la cantidad de agua que requieren el cultivo para su función de transpiración y aquella que se evapora desde el suelo donde ha sido establecido; sinónimo en la practica mas no conceptual, del uso consuntivo (UC) que refiere a la cantidad total de agua que se consume en un sistema suelo + cultivo durante su ciclo de desarrollo

24 ET c = K C ET O ET O se define como la pérdida de agua que ocurriría en un terreno que estuviera cubierto totalmente de pasto de unos los 8 a 15 cm de altura y que en ningún momento tuviera deficiencia de agua en el suelo (lisímetro) que al asociar con el coeficiente de cultivo (K c ) se obtiene la Evapotranspiración real o de cultivo.

25 Estación Meteorológica

26 Uno de los principales problemas que enfrenta a la agricultura, es la baja eficiencia con que se aplica el agua, así como la deficiente distribución con la que logra quedar en la zona de raíces; repercutiendo en desperdicio de este recurso vital y el desarrollo adecuado del cultivo. Situación que puede mejorarse, eliminando uno de los principales obstáculos que lo provoca, que es la irregularidad topográfica de los terrenos agrícolas, mediante su nivelación apropiada. La nivelación de tierras es una práctica de acondicionamiento físico del suelo que consiste en la remoción de tierra de las partes altas, su acarreo y depósito en las partes bajas, a fin de dejar una superficie plana que facilite las labores agrícolas, especialmente la aplicación del agua cuando se emplee algún método de riego.

27 De manera puntual, en la nivelación de terrenos agrícolas se identifica los siguientes beneficios principales: a) Elevadas eficiencias de aplicación y de uniformidad del riego, b) Ahorro de agua, mano de obra y energía, c) Mejoramiento del drenaje superficial, d) Control de la erosión, e) Mayor eficiencia en el uso de fertilizantes, $ f) Operación eficiente de la maquinaria, g) Mayor prácticas de manejo del cultivo.

28 Existen siete condiciones que pueden hacer difícil o costosos los trabajos de nivelación de tierras: 1. Suelos excesivamente permeables, 2. Suelos someros, 3. Topografía muy ondulada, 4. Pendientes fuertes, 5. Problemas de drenaje, 6. Suelos inestables, 7. Caudal disponible pequeño. Otra de las decisiones importantes previas a los trabajos de nivelación de tierras es seleccionar la época adecuada para realizarlos (periodo libre de lluvias), entre ciclos agrícolas y la infraestructura existente (posición y elevación de la fuente de abastecimiento del agua de riego, los canales y drenes).

29 Los pasos para llevar a cabo una nivelación, dependen de la tecnología de que se disponga: tradicional (tractor con implemento de control manual), tecnología láser (tractor con implemento de control automático de rayo láser) o tecnología GPS (tractor con implemento de control automático por Sistema de Posicionamiento Global). Obtener las condiciones actuales del terreno, es base para el proyecto de la nivelación de tierras. Con el fin de apartarse lo menos posible de las pendientes naturales, minimizando los costos del movimiento de tierras y, debe realizarse un levantamiento topográfico el cual puede hacerse mediante: Equipo tradicional cinta y nivel fijo (tránsito o teodolito), Estación total, Equipo GPS.

30 Equipo tradicional cinta y nivel fijo (tránsito o teodolito) Estableciendo una cuadrícula en el campo se deja estacado o trompos permanentes, determinando a ras del suelo la cota con nivel fijo para ayudar a la ejecución de los trabajos; y servirá como nivel de referencia, durante el control del movimiento de tierras. El tamaño o longitud de los lados de los cuadros, conocido como módulo de cuadrícula (L), debe fijarse de acuerdo con la topografía del terreno por nivelar. Así, cuando existen pocos accidentes topográficos, se recomienda utilizar módulos de 30 m.

31 Estación Total Los instrumentos topográficos de estación total permiten actualmente el levantamiento en tres dimensiones (X, Y, Z) de puntos del terreno, de manera rápida, segura y con precisión milimétrica. Pueden, por tanto, emplearse con ventaja estos instrumentos, para elaboración de levantamientos topográficos en favor de la propia nivelación de tierras; donde n números de puntos corresponden a los almacenados en la memoria del equipo, todos ellos conteniendo triadas de valores de coordenados.

32 Equipo GPS (RTK) La evolución que en los últimos años han tenido los sistemas de posicionamiento global (GPS, por sus siglas en idioma inglés), ha permitido obtener posiciones geográficas con precisión milimétrica en tiempo real (modo RTK, que significa mediciones cinemáticas en tiempo real). Esto significa que dicha precisión es determinada inmediatamente en campo, sin la necesidad de emplear un software especializado que demandaba un tiempo importante de oficina y un trabajo especializado denominado post proceso.

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