Manual 3 Parte Programa de Difusion y Transferencia Tecnologias de Riego Para El Sistema Choapa Corrales Fase

PROGRAMA DE DIFUSIÓN Y TRANSFERENCIA

TECNOLOGÍAS DE RIEGO PARA EL SISTEMA

CHOAPA—CORRALES. FASE 2.

CORFO INNOVA CHILE. COD. 208—7306

Programa de difusión y transferencia tecnologías de riego para el Sistema Choapa – Corrales.

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1. INTRODUCCIÓN En el presente manual veremos algunas técnicas de riego que tienen como resultado la disminución de pérdidas de agua y una mejor uniformidad de riego. En el manual anterior “Tecnificación del Riego Tradicional”, vimos como con la aplicación de tecnología podíamos reducir las pérdidas que se producen en el predio, producto de la conducción y distribución del agua, mediante los sistemas de riego por mangas, californiano móvil y californiano fijo. Las técnicas que se presentan en este manual no solo están dirigidas a la disminución de las pérdidas de agua, sino que también a preservar el suelo evitando la erosión que se produce mediante el riego con caudales excesivos, y a la reducción de tiempos de riego

2. CONCEPTOS BÁSICOS DEL RIEGO Para comprender cómo funciona el riego se deben tener en cuenta algunos conceptos básicos sobre el riego, y más precisamente, sobre qué sucede con el agua en el suelo cuando regamos. Infiltración: La infiltración es el proceso por el cual el agua aplicada a la superficie del suelo penetra en él. La velocidad con que ingresa el agua en el suelo y la dirección predominante en que se mueve el agua en éste es característica de cada suelo y a su vez del estado en que éste se encuentre.

Es así como el agua en suelos arenoso tiene un movimiento principalmente en profundidad, mientras que en un suelo arcilloso tanto el movimiento vertical como el horizontal se encuentran equiparados.

Arenoso Franco Arcilloso


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Del tipo de suelos depende en el riego por surcos el distanciamiento de éstos, así como en el riego por goteo y micro aspersión el distanciamiento de los emisores. Tanto los surcos como lo emisores deben disponerse en suelos arenosos menos distanciados que en terrenos arcillosos, con el objeto de humedecer el suelo en forma continua y así lograr un buen riego de buena calidad, es decir, un riego Uniforme y Eficiente.

¿De qué depende la velocidad de infiltración?: La velocidad de infiltración depende de la textura y estructura del suelo, del contenido de materia orgánica, del grado de compactación que éste tenga y del grado de humedad que el suelo tenga al inicio del riego. En un comienzo, cuando se empieza a regar y el suelo tiene un contenido bajo de humedad, la velocidad de infiltración es elevada. A medida que va pasando el tiempo las capas superiores del suelo se van saturando de agua lo que va frenando el flujo hacia capas más profundas, hasta que la velocidad con que infiltra el agua se hace constante. Este punto se denomina velocidad de infiltración básica. En la siguiente tabla se muestran velocidades de infiltración básica para distintos tipos de suelos:

Tipo de Suelo Velocidad de Infiltración Básica (mm/hr)

Arenoso 30

Franco Arenoso 20-30

Franco 10-20

Franco Arcilloso 5-10

Arcilloso 5

Profundidad Efectiva de Raíces: Si bien las raíces pueden alcanzar en algunas especies varios metros de profundidad, en los riegos no es necesario humedecer el suelo hasta alcanzar esta profundidad. La planta no absorbe agua en forma uniforme en todo el volumen ocupado por las raíces. Esto es debido a que la distribución de las raíces a lo largo del perfil varía de mayor concentración en los estratos superiores a menor concentración a medida que se va profundizando. La profundidad efectiva de raíces es aquella donde se concentra la mayor parte de las raíces capaces de absorber agua (80%-85%). La forma y profundidad de crecimiento de las raíces es propia de cada especie y es determinada por el tipo de suelo, su profundidad y estructura. En el cuadro siguiente se muestra el rango promedio profundidad efectiva de raíces para algunas especies:


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ESPECIE Profundidad Efectiva de

Raíces (m)

Alfalfa 0.90 – 1.00

Almendros 0.90 – 1.20

Cebolla 0.40 – 0.50

Cítricos 0.90 – 1.00

Duraznero 0.90 –1.00

Frutilla 0.30 – 0.50

Maíz 0.90 – 1.20

Melón 0.80 – 1.00 Nogal 1.10 – 1.20

Olivos 0.90 – 1.10

Palto 0.90 – 1.00

Papa 0.60 – 0.80

Pimentón 0.50 – 0.60

Porotos 0.50 – 0.80

Tomate 0.90 – 1.20

Trébol 0.70 – 0.90

Trigo 0.80 – 1.20

Vid 0.80 – 0.90

Uniformidad de Riego: La uniformidad de riego o Uniformidad de distribución es un índice que nos dice que tan igual ha sido la aplicación del agua en los distintos puntos del suelo. La uniformidad de riego se expresa en porcentaje (%). Un riego 100% uniforme implicaría que todos los puntos del terreno regado reciben la misma cantidad de agua. El riego 100% uniforme es imposible de obtener.

100%

UNIFORMIDAD

UNIFORMIDAD

ACEPTABLE

BAJA

UNIFORMIDAD


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En la tabla siguiente, se muestran los coeficientes de uniformidad de los distintos métodos de riego:

Método de riego Coeficiente de Uniformidad (C.U.)

Surcos 0.40 – 0.70

Bordes 0.50 – 0.70

Aspersión Móvil 0.65 – 0.80

Aspersión Fija 0.75 – 0.85

Micro-Jet 0.80 – 0.90

Goteo 0.90 – 0.97

Eficiencia de Aplicación: La eficiencia de aplicación es un índice que nos dice qué porcentaje del agua aplicada en un riego ha sido retenido por el suelo a profundidad efectiva de raíces. Como vemos en la figura siguiente, las pérdidas existentes en un riego pueden ser por escurrimiento superficial, por percolación profunda, así como también puede haber un déficit de agua aplicada a profundidad efectiva de raíces, con lo que no se estaría satisfaciendo las necesidades de agua de un cultivo.

Ejemplo: Un suelo puede almacenar a profundidad efectiva de raíces un volumen agua equivalente a 100. Debido a que la aplicación del agua no es uniforme en todo el terreno se pierden 10 por percolación profunda. Por escurrimiento superficial al final del surco se pierden 20, con lo que el suelo habría retenido 70: 100 – 10 – 20 = 70 La eficiencia de aplicación sería en este caso de un 70%

Percolación Profunda

Escurrimiento Superficial

Suelo no Humedecido

Zr


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Las pérdidas por percolación profunda son inevitables en la mayoría de los suelos. El objetivo de un buen riego es mantener estas pérdidas lo más bajo posible

¿Qué relación existe entre uniformidad y eficiencia del riego? Como se muestra en la siguiente figura, para obtener una elevada eficiencia en el riego es necesario que éste sea uniforme, pero a la inversa, una elevada uniformidad no implica necesariamente una buena eficiencia del riego:

Todos los ejemplos que se muestran en la figura anterior tienen un 80% de uniformidad de riego. Si los analizamos cada uno en forma detallada, veremos que en el primer ejemplo, del 100% del agua aplicada solo el 40% (Ea = 40%) ha sido retenida a profundidad efectiva de raíces, y que el 100% del suelo a profundidad efectiva de raíces ha sido humedecido (Er = 100%). En el segundo ejemplo, se ha perdido el 20% del agua aplicada por percolación profunda (Ea = 80%) y el 90% del suelo a profundidad efectiva de raíces ha sido humedecida con la cantidad de agua necesaria (Er = 90%). En los dos ejemplos anteriores las plantas han recibido en un alto porcentaje la cantidad de agua necesaria. Uno asumiendo una gran pérdida de agua y el segundo con una pérdida aceptable. Es decir, en ambos casos se han producido pérdidas, pero dotando a las plantas con la cantidad de agua necesaria para que esta pueda desarrollarse y producir aquello que posteriormente vamos a cosechar.

Zr

UD = 80%

Ea = 100%

Er = 60%

Zr

UD = 80%

Ea = 80%

Er = 90%

Zr

UD = 80%

Ea = 40%

Er = 100%


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En el tercer ejemplo de la figura anterior no tenemos pérdidas de agua por percolación profunda (Ea = 100%), pero con el agua aplicada no estamos humedeciendo el suelo a profundidad efectiva de raíces (Er = 60%), con lo que estamos aportando al suelo menos de la cantidad de agua que requiere la planta. Para lograr una buena uniformidad y eficiencia de aplicación, es necesario diseñar los cuarteles de riego de acuerdo a la textura del suelo, a la pendiente del terreno y al cultivo que se establecerá en un cuartel determinado. La textura del suelo, aparte de determinar el volumen de agua almacenable a una determinada profundidad, también determina la forma como se humedece el suelo, es decir, la dirección del movimiento del agua en el suelo que prevalece. Si predomina el movimiento horizontal sobre el vertical, o el vertical sobre el movimiento horizontal.

Caudal Máximo No Erosivo: Debido a que el agua escurre sobre por canales (surcos) desnudos, la posibilidad de erosionar el suelo y de esta manera de perder suelo es elevado. Por ésta razón en este tipo de riego se debe determinar el caudal máximo utilizable para no perder suelo por efecto de la erosión. Este caudal se denomina Caudal Máximo NO Erosivo, el cual depende de la pendiente y se puede calcular según la siguiente fórmula: QMNE = 0,63

S

Donde - QMNE = Caudal Máximo no erosivo (l/s) - S = pendiente del suelo (%) En la tabla siguiente, se entregan caudales máximos no erosivos según la pendiente del terreno:

Pendiente (%) Caudal máximo no erosivo

(l/s)

0,3 2,0

0,5 1,2

1,0 0,6

1,5 0,4 2,0 0,3

Caudal Reducido: El Caudal Reducido corresponde a la mitad del Caudal Máximo No Erosivo en un 50%. QRED = QMNE x 0,5


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Donde: - QRED = Caudal reducido (l/seg)

En la tabla siguiente se muestran los caudales máximos y reducidos según pendiente del suelo:

Pendiente (%)

Caudales (l/s)

Máximo Reducido

0,2 3,2 1,6

0,4 1,6 0,8

0,6 1,1 0,5

0,8 0,8 0,4

1,0 0,6 0,3

1,2 0,5 0,3

1,4 0,5 0,2

1,6 0,4 0,2

1,8 0,4 0,2

2,0 0,3 0,2


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1. EL RIEGO TRADICIONAL El riego tradicional consiste en la aplicación del agua a los surcos con un caudal continuo hasta que éste llega al final de la melga. En algunos casos se corta en este momento y en otros se deja correr el agua por un tiempo más. El objetivo del riego es entregarle agua al suelo, el que cumple la función de reservorios de agua, para que desde éste la planta lo pueda extraer. Si aplicamos los conceptos básicos que hemos visto antes veremos que en los riegos tal como se aplican en la zona ocurre lo siguiente:

• Cuando se corta el agua en el momento en que el frente húmedo llega al final del surco tenemos que el humedecimiento del suelo es como se muestra en la próxima figura:

La humedad del suelo es muy poco uniforme, tenemos que al inicio del surco la humedad llega a una mayor profundidad que a los pies del surco.

• Cuando se deja correr el agua después que ésta ha llegado al final del surco la humedad del suelo es como se muestra en la siguiente figura:

ZR

ZR


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Se logra un mayor humedecimiento a profundidad de raíces, pero a su vez, aumentan las pérdidas por percolación profunda, al tiempo que hay pérdidas por escurrimiento superficial.

En los dos casos la Uniformidad de Riego es baja, es decir, al inicio del surco la profundidad de humedecimiento es mayor que a los pies del surco. Esto implica que las plantas están recibiendo cantidades desiguales de agua, y por lo tanto, los rendimientos también van a ser disparejos.


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2. MÉTODOS DE RIEGO TRADICIONAL MEJORADOS

Para evitar o disminuir las pérdidas de agua que se producen en el riego tradicional, ya sea por percolación profunda o por escurrimiento superficial, se han ideado principalmente dos métodos de riego que son los siguientes:

• Riego con dos caudales diferentes

• Riego por pulsos

Riego con Dos Caudales Diferentes: Este método de riego consiste en regar con el máximo caudal posible hasta que el agua llegue al pié del surco. En ese momento se reduce el caudal a la mitad hasta alcanzar la dosis de riego requerida. Este método se basa en que la velocidad de infiltración disminuye a medida que se va humedeciendo el suelo, por lo que regar todo el tiempo con el mismo caudal implica que la cantidad de agua que se pierde por escurrimiento superficial aumenta a medida que transcurre el tiempo de riego. Para disminuir las pérdidas por escurrimiento superficial es que se riega con un caudal reducido a partir del momento en que el frente de agua llega al final del surco En la figura siguiente se grafica el método Riego con Dos Caudales Diferentes. RIEGO CON CAUDAL MÁXIMO NO EROSIVO

ZR


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RIEGO CON CAUDAL REDUCIDO

Riego por Pulsos: Como su nombre lo indica, esta forma de riego consiste en dividir el riego en 5 etapas, de las cuales las cuatro primeras están destinadas a unificar la velocidad de infiltración a lo largo del surco y la quinta etapa a regar con un caudal reducido acorde a la velocidad de infiltración del suelo. El Riego por Pulsos se realiza de la siguiente manera:

1. Para esto se divide el largo del surco en cuatro partes iguales. 2. Para disminuir el tiempo de riego se dividen los surcos a regar en dos turnos

de riego.

ZR

1

2

3

4

A B

1

2

3

4

A B


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Etapa 1: Se riegan los surcos del primer turno (A) con el máximo caudal posible, sin sobrepasar el Caudal Máximo No Erosivo, hasta que el agua llega al primer cuarto del surco. Se corta el riego y se procede de la misma manera con los surcos del segundo turno de riego (B). Mientras se riega el segundo turno de riego el agua que se aplicó a los surcos del primer turno de riego se distribuye a lo ancho del surco y crea una capa húmeda más o menos homogénea en éste tramo de poca profundidad. Etapa 2: Una vez que el agua ha llegado al primer cuarto del suco en el segundo turno de riego, esta se corta y se riegan los surcos del segundo turno de riego hasta que el agua llegue hasta la mitad del surco y se corta. Luego se riegan los surcos del segundo turno de riego. Debido a que el primer cuarto del surco está húmedo el agua fluye con mayor rapidez por este tramo hasta llegar al inicio del segundo cuarto del surco. Etapa 3 y 4: se procede de la misma manera hasta que el agua llega al final del surco.

1

2

3

4

A B

1

2

3

4

A B


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En las primeras cuatro etapas se ha logrado homogenizar la velocidad de infiltración a lo largo de los surcos, por lo que el agua infiltra a partir de éste momento en cantidades similares en todo el cuartel de riego. Etapa 5: Se reduce el caudal a la mitad y se riega el tiempo necesario hasta alcanzar la profundidad de raíces con el volumen de agua requerido.

1

2

3

4

A B

Documents

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