Nuevos sistemas de riego: el

Transcripción

1 Nuevos sistemas de riego: el riego presurizado FUNDACIÓN RURAL Docente Ing. Agr. Mabel Chambouleyron

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3 Evaporación: El agua cambia de estado líquido a gaseoso, o vapor La evaporación es el principal proceso mediante el cual, el agua cambia de estado líquido a gaseoso. El agua líquida de los océanos ingresa a la atmósfera, en forma de vapor, regresando al ciclo del agua. Los océanos, mares, lagos y ríos proveen alrededor del 90% de humedad a la atmósfera vía evaporación; El restante 10% proviene de la transpiración de las plantas. El calor (energía) es necesario para que ocurra la evaporación.

4 Evaporación: factores que la afectan La evaporación depende de la insolación, del viento, de la temperatura y del grado de humedad de la atmósfera. Por todo esto la evaporación contemplada en un período corto de tiempo es muy variable, no así cuando el ciclo a considerar es un año, en el cual la insolación total es bastante constante. Como magnitud en zonas templadas continentales, la evaporación diaria en verano es del orden de 6 a 8 mm/día y en invierno puede ser casi despreciable.

5 MEDIDA DE LA EVAPORACIÓN La medida de la evaporación de una superficie de agua se realiza por medio de tanques o bandejas de evaporación, que tratan de reflejar las características de inercia térmica, humedad, viento, etc., de la zona que se quiere medir. La evaporación se mide como volumen de déficit en el tanque, por lo que deben disponer de una medida precisa para el nivel del agua dentro del tanque. Las medidas en tanque son mayores que las reales definiéndose un coeficiente del tanque k, tal que k = (evaporación real / evaporación en el tanque); k oscila entre 0,7 y 0,9 y es casi constante para cada tipo de tanque.

6 Transpiración: Proceso mediante el cual el vapor de agua se escapa de las plantas y entra a la atmósfera Transpiración y las hojas de las plantas La transpiración es el proceso por el cual el agua es llevada desde las raíces hasta pequeños poros que se encuentran en la cara inferior de las hojas, donde se transforma en vapor de agua y se libera a la atmósfera. La transpiración, es esencialmente la evaporación del agua desde las hojas de las plantas. Durante la estación de crecimiento, una hoja transpirará una cantidad de agua mucho mayor a su propio peso. Un acre plantado con maíz, produce cerca de litros de agua por día, y un roble grande puede transpirar alrededor de 151,000 litros por año.

7 Factores atmosféricos que afectan la transpiración Temperatura: la tasa de transpiración aumenta a medida que aumenta la temperatura, especialmente durante la estación de crecimiento, cuando el aire está más cálido. Humedad relativa: a medida que aumenta la humedad del aire que rodea a la planta, la tasa de transpiración disminuye. Es más fácil para el agua evaporarse hacia el aire seco que hacia el aire saturado. El viento y el movimiento del aire: el aumento en el movimiento del aire que rodea a la planta, provocará una mayor transpiración. Tipos de plantas: las distintas plantas, presentan distintas tasas de transpiración. Algunas de las plantas que crecen en las zonas áridas, como los cactus, conservan la tan preciada agua transpirando menos.

8 EVAPOTRANSPIRACIÓN Se denomina evapotranspiración a la evaporación en superficies cubiertas de vegetales más la transpiración de estos vegetales. La evaporación del agua por las plantas se debe a la necesidad que tienen las plantas para incorporarla a su estructura celular, además de utilizarla como elemento de transporte de alimentos y de eliminación de residuos. La circulación del agua en la planta no es un circuito cerrado, sino que por el contrario es una circulación abierta. El agua penetra por la raíz, circula por la planta y gran parte de ella se evapora por las hojas.

9 Cantidad de agua en el suelo y cantidad de agua transpirada Existe una diferencia entre la cantidad de agua que la planta puede absorber del suelo Qs y la cantidad de agua Qp que la planta transpira. Qs depende del tipo de suelo, de las condiciones de humedad, así como del tipo y situación de la planta; mientras que Qp depende de las condiciones de insolación, humedad y viento, así como de las características de la propia planta. Si Qs < Qp, la planta se marchita o tiene que variar sus condiciones de desarrollo. Si Qs > Qp, la planta tiene suficiente circulación de agua y se desarrolla satisfactoriamente. Por último, los excesos de circulación de agua con Qs > Qp, pueden producir fenómenos contrarios al desarrollo.

10 Necesidad de agua de las plantas La determinación de las necesidades de agua de los cultivos es el paso previo para establecer los vólumenes de agua que será necesario aportar con el riego. La cantidad de agua que las plantas transpiran es mucho mayor que la retienen ( la que usan para crecimiento y fotosíntesis). La transpiración puede considerarse, por tanto, como el consumo de agua de la planta. Además debemos de considerar que hay pérdidas de agua por evaporación del agua desde la superficie del suelo

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12 La evapotranspiración suele expresarse en mm. de altura de agua evapotranspirada en cada día (mm./día)

13 EVAPOTRANSPIRACIÓN DE REFERENCIA. Para poder calcular la evapotranspiración (ETP) se parte de un sistema ideado para este fin, consistente en medir el consumo de agua de una parcela de unas medidas concretas sembrada de hierba, con una altura de unos cm, sin falta de agua y en pleno crecimiento, donde se ha colocado un instrumento de medida. Al dato obtenido se le llama evapotranspiración de referencia (ETPr). Como el cultivo es siempre el mismo, será mayor o menor según sean las condiciones del clima (radiación solar, temperatura, humedad, viento, etc.) y del entorno (no es lo mismo calcular la ETPr dentro de un invernadero o en el exterior). El cálculo empírico de la evapotranspiración de referencia es difícil y para obtenerla se recurre a las entidades públicas, centros de investigación, etc.

14 COEFICIENTE DE CULTIVO. El coeficiente de cultivo (Kc) describe las variaciones de la cantidad de agua que las plantas extraen del suelo a medida que se van desarrollando, desde la siembra hasta la recolección. En los cultivos anuales normalmente se diferencian 4 etapas o fases de cultivo:

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16 Cultivos leñosos

17 Para los cultivos leñosos, permanentes, los coeficientes de cultivo suelen venir expresados por meses y usualmente en función del grado de cobertura del suelo (que indica el porcentaje de superficie de suelo que ocupa la masa arbórea).

18 Como regar?» El uso de un método de riego u otro depende de numerosos factores, entre los que es preciso destacar los siguientes: La topografía del terreno y la forma de la parcela. Las características físicas del suelo, en particular las relativas a su capacidad para almacenar el agua de riego. Tipo de cultivo, del que es imprescindible conocer sus requerimientos de agua para generar producciones máximas, así como su comportamiento en situaciones de falta de agua. La disponibilidad de agua y la calidad del agua de riego. La disponibilidad de la mano de obra. El costo de las instalaciones de cada sistema de riego, tanto en lo que se refiere a inversión inicial como en la ejecución de los riegos y mantenimiento del sistema. El efecto en el medio ambiente. Una vez elegido el sistema de riego, existen bastantes tipos de sistemas o variantes, cuya elección se realizará teniendo en cuenta aspectos mas particulares.

19 Métodos de riego Métodos superficiales o de gravedad tecnificados. Son métodos que buscan evitar alguna de las pérdidas que se producen en los métodos gravitacionales tradicionales con el objeto de mejorar el control y la homogeneidad en que el agua es aplicada. Entre ellos destacan: Conducción por tuberías. Reducen las pérdidas por conducción fuera de los límites de los cuadros de cultivo. Dosificadores a los surcos. Son métodos que logran que el caudal que recibe cada surco sea el mismo, esto se logra mediante el uso de sifones para tomar de canales a cielo abierto o de orificios uniformes y regulables si los surcos son abastecidos desde mangas o tuberías. Riego discontinuo o con dos caudales. Especialmente diseñado para riego con pendiente. Buscan mejorar la uniformidad de infiltración a lo largo de los surcos y reducir a un mínimo las pérdidas por escurrimiento al pie. Mediante la interrupción del caudal o el uso de caudales variables ya que con caudal grande logran un mojado más rápido de la totalidad del surco y luego aportan un caudal mínimo que se infiltra casi en su totalidad.

20 Riego superficial Para evitar infiltraciones en las regueras de distribución en su cabecera, podemos seguir las siguientes medidas: 1.- Impermeabilizar las acequias y regueras de tierra, si bien, en la práctica esta solución no es aplicable por su alto coste y por los riesgos de deterioro que pueden producir los instrumentos de cultivo en el extremo de la parcela. 2.- Utilizar dispositivos de toma directa, tales como sifoncillos, que no afecten a los lomos de las regueras de distribución. 3.- Instalar dispositivos modernos, que sustituyan al sistema de acequias y regueras de tierra, como pueden ser mangueras flexibles blandas plastocanales, con compuertecillas o sin ellas, tuberías de aluminio con compuertecillas, equipos de riego por cable, etc. 4.- Suministrar el agua desde una red enteramente enterrada, como es el caso del denominado sistema californiano, y el del llamado riego por cable con tubería subterránea.

21 El exceso de consumo que se produce en la cola de la parcela, origina pérdidas, tanto en su cabecera, por exceso de riego, como en su cola, por escorrentía hacia los desagües, se puede actuar de dos maneras: 1.- Utilizando caudales de riego variable: Es decir comenzar (fase del primer humedecimiento) con un caudal inicial lo mayor posible sin llegar al caudal erosivo, seguido al cabo de algunas horas o incluso menos, según los casos, por un caudal de mantenimiento de volumen menos (fase de infiltración). 2.- Nivelando bien la parcela: cuanto más irregular sea su topografía tanto mayor habrá de ser el volumen de agua aportado. Además, existen en este método limitaciones mayores que pueden conducir al rechazo, como puede ser la topografía y la permeabilidad de los suelos. Se requieren terrenos llanos o con pendientes suaves. También, como el suelo es el que realiza el transporte y distribución del agua en la parcela, este método no es aconsejable en suelos arenosos gruesos, de muy alta permeabilidad, ni en los arcillosos pesados con tendencia al agrietamiento.

22 Métodos presurizados Requieren de una terminada presión para operar. El agua se obtiene por una diferencia de cota entre la fuente de agua y el sector a regar, o mediante un equipo de bombeo. El agua se conduce al suelo mediante tuberías a presión. Existen diferentes tipos en función de los emisores que se utilicen. VENTAJAS que presenta: - Se adaptan mejor a las aplicaciones frecuentes de escaso volumen a las que las plantas reaccionan mejor. - Son mas eficientes en el uso del agua. - Manejo mas económico al no requerir mucha mano de obra y al no humedecer todo el suelo. - No precisan sistematización del terreno. INCONVENIENTE radica en la mayor inversión que requiere, tanto en lo que a equipos de riego se refiere como a las infraestructuras.

23 Riego por aspersión Consiste en distribuir el agua por tuberías a presión y aplicarla a través de aspersores en forma de lluvia. Se busca aplicar una lámina que sea capaz de infiltrarse en el suelo sin producir escorrentía. Los diversos sistemas existentes, van desde los equipos autopropulsados como los cañones regadores o los equipos de avance frontal, hasta equipos de diferentes dimensiones de alas móviles. VENTAJAS: VENTAJAS: -La conducción fuera del cultivo se hace por tuberías sin pérdidas. -La aplicación si el sistema está bien diseñado es muy uniforme -Los equipos móviles se prestan para la aplicación de riegos complementarios debido a que son desplazables y no precisan sistematización de los terrenos. APLICACIONES: Se usa en una diversa gama de cultivos que van desde hortalizas, pasturas, cereales, y en riegos complementarios de cultivos extensivos, patatas, hortalizas etc.

24 El riego por aspersión El agua se aplica al suelo en forma de lluvia utilizando unos dispositivos de emisión, generando un chorro de agua pulverizada en forma de gotas. El agua llega a estos emisores, denominados aspersores, a través de una red de tuberías a una presión determinada, por lo cual es necesario un sistema de bombeo apropiado. Las ventajas que presenta el riego por aspersión son: 1.- Permite regar terrenos ondulados o pocos uniformes sin necesidad de una nivelación o preparación previa del mismo.

25 Riego por microaspersión Similar al anterior pero a escala muy reducida. Se disponen de una gran cantidad de mangueras de riego que recorren las líneas del cultivo con emisores individuales o para un grupo de plantas microaspersor que con diferentes diseños moja una superficie relativamente pequeña. VENTAJAS: - No moja la totalidad del suelo. - Permite el riego por debajo de las copas de las plantas sin mojarlas. USOS: Principalmente frutales, vid y floricultura.

26 Riego por goteo El agua se conduce a presión por tuberías y luego por mangueras de riego que recorren las hileras del cultivo. El emisor, externo o incorporado a la manguera de riego es un gotero de caudal y separación variable según el suelo y los cultivos aplica el agua en forma de gotas que se van infiltrando a medida que caen. VENTAJAS - No moja la totalidad del terreno. - No moja las hojas por lo que no es tan exigente en calidad de agua. - No tiene piezas móviles y es de fácil mantenimiento. - Gran uniformidad USOS: Cultivos hortícolas, florícolas, vid y frutales

27 El goteo es la aplicación de agua sobre la superficie del suelo o bajo éste, utilizando tuberías a presión y emisores, de manera que solo se moja una parte del suelo próxima a la planta. VENTAJAS: 1.- Ahorro de agua, debido a la disminución de las pérdidas por transporte y conducción, reducción de la evaporación directa, ausencia de escorrentía y reducción de la filtración profunda o percolación. 2.- Aplicaciones frecuentes de pequeñas dosis se ajustan mejor a las necesidades de las plantas. 3- No es necesaria la nivelación de los terrenos. Es muy adecuado para cultivos en línea. Las franjas de tierra seca facilitan el control de malezas, que se concentran en la zona humedecida, y otras labores de cultivo. 4.-Posibilita el uso de aguas y suelos con índices de salinidad no aptos con otros sistemas de riego. 5.- Ofrece la posibilidad de aportar fertilizantes, logrando eficiencia de aplicación y una mejor asimilación de los fertilizantes.

28 Inconvenientes: 1.- Inversión inicial elevada. Su costo depende del cultivo, de la calidad del agua de riego y su necesidad de filtrado, del equipo de filtrado, del equipo de fertirriego, del grado de automatización de la instalación, etc. 2.- Necesidad de diseño y montaje de las instalaciones por personal altamente especializado. 3.- Los riegos frecuentes con dosis muy bajas producen una concentración de raíces en la zona normalmente húmeda, lo que hace que las plantas así regadas sean más sensibles a cualquier fallo de distribución del agua (emplazamiento de los emisores, falta de verticalidad de los microaspersores, averías de la red, etc.), por lo que la concepción, la ejecución y el funcionamiento de estas redes deben ser particularmente cuidadosos. 4.- Precisa una mayor especialización por parte del agricultor. 5.- La posible obturación de orificios de desagüe es un problema que precisa de un mantenimiento cuidadoso. 6.- No es adecuado para cultivos densos debido a su carácter localizado.

29 goteo o aspersión según las necesidades de las plantas

30 Riego por aspersión Principales tipos de aspersores: Picos y toberas Angulo de mojado Distancia de Distancia de mojado

31 Microaspersión

32 Riego por goteo para macetas y jardineras

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34 Elementos del riego por goteo

35 El ahorro de agua en el riego Las temperaturas, la actividad de crecimiento y desarrollo hacen que sea necesario un mayor aporte de agua a las plantas para cubrir sus necesidades hídricas. Asimismo, en la estación estival, las precipitaciones han sido escasas; hemos pasado un verano muy seco y las reservas de este preciado elemento están escasas.

36 Estas dos situaciones hacen muy importante el ahorro en el riego, ya que frecuentemente los aportes a los jardines suponen un porcentaje realmente excesivo. Vamos a descubrir trucos y consejos para ahorrar agua en nuestros jardines. El esfuerzo y la concienciación de todos es imprescindible para reducir los efectos de la sequía.

37 Planificar el jardín Conseguiremos minimizar el gasto planificando nuestro rincón verde con la superficie mínima de césped, ya que éste requiere mayores aportes de agua para su mantenimiento. Cuando proyectemos nuestro jardín o nos lo planifique una empresa de jardinería profesional, hemos de indicarles que no queremos mucho césped.

38 Cuáles plantas necesitan poca agua? Se puede ahorrar agua desde el principio, aun antes de haber realizado nuestro jardín, cómo? Eligiendo las plantas autóctonas de la zona, todas ellas cumplen las siguientes características: * Totalmente adaptadas al clima y al suelo. * Necesidades nutricionales e hídricas mínimas. * Muy agradecidas respecto a la floración y desarrollo.

39 Cómo reemplazar el césped? Cubrir el suelo con materiales orgánicos (corteza de pino, tapices con plantas rastreras como la hiedra, (Hedera helix), vinca, (Vinca minor)o (Vinca mayor), hipericum, (Hypericum calcicum), Juniperus horizontalis, etc.) o inertes, que cada vez disponen de más variedades, texturas y colores (gravillas de colores, por ejemplo). Con ello estaremos ahorrando agua durante toda la vida del jardín.

40 Uso racional de plantas La xerojardinería (técnica de jardinería que consiste en el uso racional de las plantas por sus necesidades hídricas y el empleo de técnicas y materiales encaminados al ahorro) puede ser la solución si queremos un jardín bonito, pero que gaste poco.

41 Cómo regar? * Dar el riego justo a cada planta, evitando la formación de charcos. * Es preferible regar varias veces poco tiempo que regar el jardín de una sola vez. El riego automático bien planificado nos va a hacer derrochar menos respecto a la tradicional manguera.

42 Consejos para gastar menos agua * Evitar el riego en las horas de más calor, las perdidas son mayores por evaporación. Sin embargo, por la noche las plantas y el suelo retienen más la humedad. * Al menos una vez al año, revisar las piezas del sistema de riego para comprobar que no hay fugas en conducciones ni canillas. Como ejemplo, basta saber que una conexión que pierda 11 gotas al minuto, al cabo del año supondrá litros de agua en pérdidas.

43 Precauciones con el riego presurizado * Limpiar los filtros de los emisores, la acumulación de suciedad en ellos hace que baje la eficiencia del riego. * La regulación del giro y el alcance de los emisores, difusores y aspersores es importante para que no mojen zonas pavimentadas, paredes, o zonas ya regadas.

44 Goteo o aspersión * De los sistemas de riego existentes, el goteo es el que menos derroche de agua supone, el suelo se empapa y las pérdidas por evaporación son mínimas, además no cae agua a las hojas de las plantas que a veces es perjudicial por la sal que lleva.

45 Plantas en macetas * Respecto a las especies en macetas, es muy útil dejar un platito debajo para retener el agua sobrante del riego.