I CONGRESO NACIONAL COMEII 2015 Reunión Anual de Riego y Drenaje

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1 Artículo: COMEII I CONGRESO NACIONAL COMEII 2015 Reunión Anual de Riego y Drenaje Jiutepec, Morelos, México, 23 y 24 de noviembre LIBRETA DIGITAL PARA SEGUIMIENTO DE RIEGOS (LÁMINA APLICADA, VOLUMEN Y EFICIENCIA DE APLICACIÓN) Juan Carlos Herrera Ponce 1 ; Pedro Pacheco Hernández 1 ; Armando de Los Santos García 1 ; Helene Unland Weiss 1 ; Erika Cecilia Gasteum Solano 2 ; Jesús Valenzuela Herrera 2 ; Omar Aguilar Santillanes 2 1 Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, Paseo Cuauhnáhuac 8532, Colonia Progreso, Jiutepec, Morelos, C.P , México. 2 Módulo de Riego II-2 Tetameche DR 063 Guasave, 5 de Febrero No. 365 Ote, Col. Centro, Guasave, Sinaloa., C.P , México. Resumen El programa de riego por gravedad tecnificado RIGRAT considera una serie de acciones en la parcela para incrementar la eficiencia de aplicación parcelaria, las cuales son apoyadas o ejecutadas por el Responsable Técnico, quien es un técnico calificado en aspectos de riego parcelario por gravedad. Este técnico lleva a cabo una serie de mediciones de campo, diseña el riego parcelario, sistematiza la información, calcula los indicadores (lámina, volumen y eficiencia) y realiza recomendaciones a los productores. Entre las acciones que apoya o ejecuta el Responsable Técnico destacan la entrega volumétrica del agua de riego y la determinación de eficiencias de aplicación parcelarias. Con objeto de simplificar el registro de mediciones, la sistematización de la información y el cálculo de variables, se desarrolló una Libreta Digital (en una hoja de cálculo), la cual permite entre otras cosas registrar la información básica de cada riego (turno, tiempo y gasto); ejecutar los cálculos para la dotación volumétrica en cuanto a volúmenes aplicados (riego, parcela, toma granja o canal) y para la eficiencia parcelaria de cada riego (lámina neta, lámina aplicada y eficiencia de aplicación); así como realizar una serie de reportes por cultivo, ciclo agrícola, toma granja o canal. Para simplificar los cálculos y los reportes, la Libreta Digital considera una serie de bases de datos con información de la superficie de influencia del Responsable Técnico: padrón de usuarios, infraestructura hidroagrícola, variables climáticas mensuales y parámetros físicos de suelos tipo. A partir de estas bases de datos y de la información básica de cada riego se determinan de una forma rápida y precisa los volúmenes, las láminas (requeridas y aplicadas) y las eficiencias parcelarias. Palabras claves: Registros de aforo, dotación volumétrica, RIGRAT.

2 Introducción El programa de riego por gravedad tecnificado RIGRAT considera una serie de acciones en la parcela para incrementar la eficiencia de aplicación parcelaria, las cuales son apoyadas o ejecutadas por el Responsable Técnico, quien es un técnico calificado en aspectos de riego parcelario por gravedad. Este técnico lleva a cabo una serie de mediciones de campo, sistematiza la información, diseña el riego parcelario, calcula los indicadores (lámina, volumen y eficiencia) y realiza recomendaciones a los productores. Entre las acciones que apoya o ejecuta el Responsable Técnico destacan la entrega volumétrica del agua de riego y la determinación de eficiencias de aplicación parcelarias. Para apoyar o ejecutar estas acciones, el Responsable Técnico debe realizar una serie de mediciones en cada uno de los riegos aplicados a las parcelas, como son la fecha del turno, el tiempo de riego y el gasto aplicado. Para realizar la medición (de forma rápida y precisa) del gasto aplicado a las parcelas, el Responsable Técnico dispone del equipo de medición digital necesario; además, debe disponer de una herramienta computacional de fácil acceso que permita sistematizar la información de las mediciones de campo, realizar los cálculos de láminas y volúmenes, y realizar una serie de reportes básicos para el seguimiento de los riegos. Con objeto de simplificar el registro de mediciones, la sistematización de la información y el cálculo de variables, se desarrolló una Libreta Digital (en una hoja de cálculo), la cual permite entre otras cosas registrar la información básica de cada riego (turno, tiempo y gasto); sistematizar la información por parcela, toma granja o canal; ejecutar los cálculos para la dotación volumétrica en cuanto a volúmenes aplicados (riego, parcela, toma granja o canal) y para la eficiencia parcelaria de cada riego (lámina neta, lámina aplicada y eficiencia de aplicación); así como realizar una serie de reportes por cultivo, ciclo agrícola, toma granja o canal. Para simplificar los cálculos y los reportes, la Libreta Digital considera una serie de bases de datos con información de la superficie de influencia del Responsable Técnico: padrón de usuarios, infraestructura hidroagrícola, variables climáticas mensuales y parámetros físicos de suelos tipo. A partir de estas bases de datos y de la información básica de cada riego se determinan de una forma rápida y precisa los volúmenes, las láminas (requeridas y aplicadas) y las eficiencias parcelarias. Materiales y métodos Se utilizó la hoja de cálculo de Microsoft office, ya que dispone de una serie de comandos que permiten manejar la información de una manera simple y segura. Además, la mayoría de técnicos RIGRAT manejan esta herramienta de cómputo, por lo pueden elaborar sus reportes con las especificaciones particulares de cada módulo de riego. Se consultó la estructura de las libretas de campo de los jefes de sección (canaleros) de varios módulos de riego, para identificar las variables que registran durante sus recorridos de campo; para definir las bases de datos fijas que se deben manejar con listas desplegables; para definir las bases de datos variable, cuya información el usuario si puede capturar y modificar; y para seleccionar las variables que se deben calcular y reportar. Con el apoyo del personal del área de operación de los módulos de riego I-1 Bamoa y II-2 Tetameche, ambos del DR 063 Guasave, Sinaloa, se realizó el diseño inicial de la libreta digital, 2

3 para determinar láminas y volúmenes aplicados por riego; y con el apoyo de los Responsable y Supervisor técnicos RIGRAT del DR 063 Guasave, se realizó el diseño definitivo de la libreta digital, para determinar eficiencias de aplicación por riego. Bases de datos fijas La información contenida en estas bases de datos no se modifica durante todo el año agrícola, por lo que esta información permanece constante para cada año agrícola. El usuario puede modificar los datos de estas bases de datos al inicio del año agrícola y después la información se muestra mediante listas desplegables referenciadas, de tal forma que el usuario no puede introducir datos no deseados durante la captura de información. Esta característica evita las inconsistencias en el manejo de la información. Padrón de usuarios e inventario de infraestructura Para las bases de datos del padrón de usuarios e inventario de infraestructura (canales y tomas granja), se generaron listas despegables referenciadas de las siguientes variables: sección, canal principal, canal lateral, canal sublateral, canal ramal, canal subramal, toma granja, nombre del usuario y número de cuenta; a partir de las cuales es posible organizar, capturar y reportar la información de los lotes por toma granja y por canal. Cultivos Las bases de datos con información de los cultivos de la superficie RIGRAT (el año agrícola, el ciclo agrícola, el patrón de cultivos y las profundidades radiculares por cultivo) se organizaron con listas desplegables. Clima La base de datos con información climática se definió con listas desplegables, la cual contiene los valores promedio mensuales de la evapotranspiración de referencia y la precipitación efectiva. Estos valores promedio se determinaron considerando la información de los últimos diez años de estaciones climatológicas cercanas a la zona de riego. Suelo La base de datos con información edáfica se definió con listas desplegables, y contiene información de la humedad del suelo a capacidad de campo, a punto de marchitez permanente y fácilmente aprovechable, para suelos franco arenoso, franco, franco arcilloso y arcilloso. Bases de datos variables La información contenida en estas bases de datos corresponde a la que el usuario captura, por lo que es responsabilidad del usuario que la información se encuentre en un rango de valores real. Además, la información contenida en estas bases de datos se puede capturar, verificar y modificar en el momento que el Responsable o el Supervisor Técnico identifiquen alguna inconsistencia. 3

4 Fecha, turno, tiempo y gasto Estas bases de datos contienen la información que el Responsable Técnico midió o registró durante el seguimiento de campo del riego (fecha, turno, tiempo y gasto). Estas variables se registran para cada riego que se proporciona al cultivo establecido en cada parcela (identificada por su número de cuenta). Lámina aplicada, volumen aplicado y número de riegos En estas bases de datos se encuentran las variables que son calculadas por la hoja de cálculo, para lo cual dispone de las fórmulas debidamente vinculadas a los campos que el usuario captura (fecha, turno, tiempo y gasto). La lámina aplicada y el volumen aplicado se calculan para cada riego y para cada cultivo establecido en la parcela; y el número de riegos se determina para cada cultivo establecido en la parcela. Mes, número días y kc Estas bases de datos contienen la información que el Responsable Técnico define para cada intervalo de riego (mes, número días y Kc), además se definieron de dos a tres campos para registrar la evolución de estas variables durante el intervalo de riego. Finalmente, estas variables se registran para cada riego que se proporciona al cultivo establecido en cada parcela (identificada por su número de cuenta). Lámina neta y eficiencia de aplicación En estas bases de datos se encuentran las variables que son calculadas por la hoja de cálculo, para lo cual dispone de las fórmulas debidamente vinculadas a los campos que el usuario captura (mes, número días y Kc), y a los datos contenidos en las bases de datos fijas de cultivos, de suelo y de clima. La lámina neta y la eficiencia de aplicación se calculan para cada riego y para cada cultivo establecido en la parcela. Reportes Los reportes se realizan con la función de filtrado de la hoja de cálculo, por lo que es posible generar gran cantidad de reportes, filtrando las variables de interés contenidas en los diferentes campos. Los reportes que permiten generar la información para el seguimiento de láminas, volúmenes y eficiencias se pueden elaborar por toma granja, canal, cultivo, ciclo agrícola, etc. A partir de estos reportes, es posible generar reportes consolidados por cultivo o por ciclo agrícola. Resultados Se generaron las libretas digitales para las ocho superficies RIGRAT del DR 063 Guasave, Sinaloa, mediante estas libretas se dio seguimiento de los riegos de los cultivos de dicha superficie. Las bases de datos fijas y las bases de datos variables fueron generadas y capturadas por los Responsables Técnicos y verificadas por el Supervisor Técnico y el coordinador del IMTA. Las bases de datos fijas ocuparon el mayor tiempo para su puesta a punto (máximo 24 horas), mientras que las bases de datos variables ocuparon unos cuantos minutos para capturar y verificar 4

5 la información de los riego de un día. A continuación se presenta la libreta digital del técnico RIGRAT de la sección 38 del Módulo de riego II-2 Tetameche, DR 063 Guasave, Sinaloa. La Figura 1 muestra las listas desplegables referenciadas del Padrón de usuarios e inventario de infraestructura, así como las parcelas que son abastecidas por la toma granja MI, localizada en el Canal Sublateral 0+917, del canal lateral Mientras que la Figura 2 presenta los cultivos establecidos en las parcelas de la toma granja MI. Figura 1. Parcelas de la toma granja MI. Figura 2. Cultivos establecidos en las parcelas de la toma granja MI. La Figura 3 presenta la información capturada por el Responsable Técnico correspondiente a la Fecha del turno, el tiempo y el gasto del riego de presiembra aplicado a las parcelas sembradas con frijol. Como podrá observarse se sembraron once parcelas con frijol, los riegos de presiembra se llevaron a cabo del 14 de octubre al 11 de noviembre de 2014, los turnos por riego variaron desde 5

6 uno hasta cuatro, los tiempos por turno variaron desde 6.0 hasta 24.0 horas y los gastos aplicados variaron de 80 a 130 l/s. La Figura 4 muestra el resumen de variables calculadas para los riegos de presiembra y primer auxilio (fecha del riego, superficie pendiente de riego, volumen aplicado y lámina aplicada) para las parcelas sembradas con frijol. Como podrá observarse, a toda la superficie sembrada con frijol de ha se aplicó el riego de presiembra y el primer riego de auxilio; el volumen aplicado en el riego de presiembra varió de 8,640 a 30,240 m 3 ; mientras que el volumen del primer riego de auxilio varió de 4,320 a 18,144 m 3 ; en consecuencia la lámina promedio del riego de presiembra y del primer auxilio resultó con valores de y 13.9 cm respectivamente, es decir en el primer riego de auxilio se aplicó prácticamente la mitad del volumen que en el riego de presiembra. Figura 3. Fecha turno, tiempo y gasto del primer riego del frijol. Figura 4. Resumen del riego de presiembra y del primer auxilio del frijol. 6

7 La Figura 5 muestra la información general al cierre de los riegos aplicados a las parcelas sembradas con frijol. El volumen total aplicado a todas las parcelas de frijol asciende a 543,600 m 3, la lámina promedio resultó en cm, con una variación de a cm, y en todas las parcelas se aplicaron cuatro riegos (el riego de presiembra y tres de auxilio). Figura 5. Cierre de riego para el frijol. A partir de las fechas de los riegos se definen los intervalos de riego. En el caso particular del riego de presiembra la eficiencia de aplicación se calcula como el cociente que resulta de la lámina fácilmente aprovechable (en función de la capacidad de almacenamiento del suelo) respecto a la lámina aplicada (Figura 6). La eficiencia de aplicación promedio para el riego de presiembra del frijol es de 55.04%, y varía de a 81.68%. Para todos los riegos de auxilio la eficiencia de aplicación se calcula como el cociente que resulta de la lámina requerida respecto a la lámina aplicada. La lámina requerida se calcula para cada uno de los meses que integran el intervalo de riego, en función de los valores de la evapotranspiración de referencia y el coeficiente de desarrollo del cultivo. En el caso del cultivo del frijol, la Figura 7 muestra las variables para el primer mes del intervalo de riego: variables que captura el usuario (mes, número días y coeficiente de cultivo) y variables que se calculan (Evapotranspiración real, precipitación efectiva, requerimiento de riego); así como, las variables que se calculan para el primer riego de auxilio (lámina neta, lámina aplicada y eficiencia de aplicación). Finalmente, a partir de los reportes (por riego y cultivo) de las eficiencias de aplicación, es posible generar un reporte concentrado con las eficiencias de aplicación por riego y para cada uno de los cultivos. La Figura 8 muestra la lámina neta, lámina aplicada y eficiencia de aplicación para cada uno de los riegos de los cinco cultivos del ciclo O-I (maíz, frijol, garbanzo, trigo, tomatillo) y del segundo cultivo (sorgo); así como las láminas ponderadas por superficie para cada riego y para cada cultivo. Como podrá observarse, la eficiencia de aplicación por cultivo, para el ciclo O-I, varia de 51.7% (frijol) a 69.8% (tomatillo). 7

8 Figura 6. Eficiencia de aplicación del riego de presiembra. Figura 7. Eficiencia de aplicación del primer riego de auxilio. Figura 8. Eficiencia de aplicación por riego y cultivo. 8

9 Conclusiones La libreta digital permite el registro y sistematización de la información de los riegos de los cultivos en un muy poco tiempo. Es muy fácil identificar los errores de captura o incluso de medición, ya que la información capturada se puede visualizar en todo momento. Es muy fácil verificar la inconsistencia de algún cálculo ya que el usuario visualiza las fórmulas que se utilizan para calcular las diferentes variables. Es posible generar gran cantidad de reportes (láminas, volúmenes y eficiencias de aplicación) por cultivo, riego, toma granja o canal. Con el proceso de filtrado, es posible generar reportes con los volúmenes aplicados en cualquier punto de la infraestructura de la superficie RIGRAT. Referencias Bibliográficas Herrera P., Juan C, et. al. (2014). Asesoría para la supervisión de la entrega volumétrica a una sección de riego del módulo de riego ii-2 tetameche del distrito de riego 063 Guasave, Sinaloa, durante el ciclo agrícola Informe Final. Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA). Jiutepec, Morelos, México. Herrera P., Juan C, et. al. (2014). Realizar la implantación, seguimiento y evaluación en 8,000 hectáreas que se incorporan al proyecto riego por gravedad tecnificado, en 2014, en el distrito de riego 063 Guasave, Sinaloa.. Informe Final. Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA). Jiutepec, Morelos, México. 9