Fundamentos de riego
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Fundamentos de riego. En las últimas décadas, el desarrollo tecnológico y científico ha permitido crear la infraestructura necesaria para adaptar los riegos a las necesidades de cada comunidad. El perfeccionamiento de los sistemas de bombeo para dotar al agua de presión, el mejor conocimiento del comportamiento del agua, el desarrollo de las técnicas de cultivo, el estudio de las necesidades de agua de los cultivos y una mejor comprensión del ciclo del agua, han permitido la creación de nuevas técnicas de riego que se ha difundido y expandido extraordinariamente en los últimos 30 años.
Sumario
- 1 Comportamiento de actual del sistema de riego en el mundo
- 2 La Agricultura de regadío en la actualidad
- 3 El agua en el suelo y la planta. Pérdidas de agua
- 4 Rendimientos
- 5 Medidas indirectas del contenido del agua en el suelo
- 6 Pérdidas de agua en el suelo: escorrentía, filtración profunda, evaporación
- 7 Eficiencia, uniformidad y déficit
- 8 Fuente
Comportamiento de actual del sistema de riego en el mundo
España dispone actualmente de una superficie de regadío de aproximadamente 3.400.000 has, representando casi el 15% de la superficie total cultivada.
Una parte importante de los regadíos españoles se encuentra en un deficiente estado de conservación, adecuación y nivel tecnológico, debido fundamentalmente por la antigüedad de los sistemas, en los que no se han realizado apenas mantenimiento. Se estima que un 45% de los regadíos españoles requieren obras de mejora, rehabilitación y modernización de las infraestructuras.
Aunque la cantidad de agua líquida es constante, su movilidad dentro del ciclo hidrológico hace que se distribuya muy irregularmente en el espacio y en el tiempo. En España esta circunstancia se agrava ya que es un país en el que se dan importantes desigualdades en la disponibilidad del agua. El 41% del agua disponible en nuestro país, se concentra en solo el 11% del territorio, mientras que el otro 89% dispone del 59% de agua restante. Es por lo tanto en estas zonas donde el agua ha de ser convenientemente regulada.
A la distribución temporal y espacial irregular del agua hay que sumar que la demanda de agua crece progresivamente con el tiempo. Asimismo se han venido realizando prácticas de riego poco eficientes en el uso del agua, aunque es un hecho que esta cambiando, no solo por un mayor conocimiento por parte de los agricultores sino también por el desarrollo de nuevas tecnologías en materia de riegos que ahorran agua y la utilizan de manera más eficiente.
En España la agricultura de secano ha supuesto únicamente una actividad de bajos ingresos por unidad de superficie para los agricultores. Tradicionalmente la agricultura de regadío ha supuesto la única alternativa posible para el desarrollo de multitud de zonas rurales, fomentando una agricultura productiva y rentable, tanto económica como socialmente.
El regadío genera anualmente en España unos proporciona 550.000 empleos, lo que supone mas de la tercera parte del empleo total generado en el sector agrario. Con respecto a la agricultura de secano, la proporción de empleados es de unas 7 a 8 veces mayor en regadío (como media de las agriculturas españolas), cifra que aumenta notablemente en determinadas zonas (como la agricultura de regadío bajo plástico y producciones hortícola).
La mano de obra que crea la agricultura de regadío tiene también un importante efecto en la evolución de las poblaciones (como lo atestigua, por ejemplo, el claro incremento de la población del Poniente almeriense a medida que la superficie de cultivo regado bajo plástico aumenta) y a su vez en la economía de a zona.
La Agricultura de regadío en la actualidad
La Agricultura de regadío genera una producción final muy superior al resto de los sistemas agrícolas aún cuando la superficie de cultivo regada es muy inferior.
Asimismo, la actividad empresarial relacionada con el regadío es ingente, contando con áreas tan dispares como suministros de material de riegos, fertilizantes, fitosanitarios, transformación y comercialización de productos o asesoramiento agronómico e hidráulico. Pero tampoco se debe olvidar el aspecto social, la generación de empleo y la redistribución de la población en torno a las zonas de regadío.
Método de riego
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 el precio de la misma. · La calidad del agua de riego. · La disponibilidad de la mano de obra. El coste 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
A su vez, una vez elegido el sistema de riego, existen bastantes tipos de sistemas o variantes, cuya elección se realizará teniendo en cuenta aspectos mas particulares. En la actualidad son tres los métodos de riego utilizados: Riego por superficie, Riego por aspersión, Riego localizado.
El agua en el suelo y la planta. Pérdidas de agua
El agua en el suelo
En función de la mayor o menor proporción de agua en los poros del suelo, y su disponibilidad para la planta se definen cuatro niveles de humedad:
Saturación
Cuando todos los poros están llenos de aire.
Límite superior
Es un nivel de humedad que se consigue dejando drenar el agua del suelo saturado. Este contenido de agua es la mayor cantidad de agua que el suelo puede llegar a almacenar sin drenar. También se conoce como capacidad de campo (CC).
Límite inferior
Si el suelo no recibe un nuevo aporte, la evaporación de agua desde el suelo y la extracción por parte de las raíces hacen que el agua almacenada disminuya hasta llegar a este nivel en el que las raíces no pueden extraer mas cantidad. Aunque el suelo aún contiene cierta cantidad de agua, las plantas no pueden utilizarla. Se conoce también como punto de marchitez o punto de marchitamiento permanente.
Suelo seco
Situación en que los poros del suelo están totalmente llenos de aire.
Las plantas pueden extraer el agua del suelo desde el límite superior hasta el límite inferior, que es lo que se conoce como Intervalo de Humedad Disponible (también conocido como agua útil). En la práctica, la mayor cantidad que el suelo puede almacenar y poner a disposición de las plantas es en torno al 70% de la cantidad de agua representada por el IHD. Para poder programar los riegos de forma eficaz, es necesario conocer el nivel de humedad o cantidad de agua que tiene el suelo y los valores tanto de límite superior como inferior.
Rendimientos
El incremento de rendimientos suele ser mas acusado en los cultivos de regadío. Estos cultivos suelen dar sus máximos rendimientos cuando se mantiene el suelo en un régimen de humedad constante por encima del 80% del agua utilizable. Si se supera la capacidad de campo, se producen descensos importantes de los rendimientos, lo que justifica la necesidad de drenaje. En los cultivos de secano se ofrecen los máximos rendimientos en condiciones de humedad de suelo algo menores: a partir del 60% del agua útil habitualmente. Mayor contenido de agua no ofrece, a veces, incrementos significativos de rendimientos, ya que estas especies no están adaptadas a la utilización de grandes volúmenes de agua.
Medidas directas del contenido del agua en el suelo
Humedad gravimétrica: Es el peso de suelo ocupado por el agua. Por ejemplo, si en una muestra de suelo humedecido 14 grs son de agua y 65 grs son de suelo, la humedad gravimétrica será el resultado de dividir 14 entre 65 y multiplicar por 100, es decir, el 21,5%.
Humedad volumétrica:Es el porcentaje de peso de suelo ocupado por el agua. Por ejemplo, si en una muestra de suelo humedecido, 12 cm3 son de agua y 48 cm3 son de suelo, la humedad volumétrica, será el resultado de dividir 12 entre 48 y multiplicar por 100, es decir, el 25%.
Lo mas frecuente es calcularla multiplicando la humedad gravimétrica por la densidad aparente (da) del suelo.
La densidad aparente: es la relación entre el peso de una muestra de suelo y el volumen que ella ocupa, y su valor es diferente para cada tipo de suelo si bien para suelos con textura similar, (da) es muy parecida. las unidades mas frecuentes de densidad aparente son gramos por centímetro cúbico (g/cm3).
Medidas indirectas del contenido del agua en el suelo
Tensiómetros: Son aparatos que miden la succión o fuerza que ejerce el suelo sobre el agua. A medida que el suelo pierde agua la succión aumenta, es decir, el suelo ejerce mas fuerza para retener agua. Por lo tanto observando cómo varía el valor de la succión podemos saber la evolución del agua en el suelo.
Normalmente se instalan dos tensiómetros a distintas profundidades de esta forma podriamos medir gradientes hidráulicos y por tanto conocer la dirección de los flujos de agua en el suelo.
Antes de enterrar el tensiómetro en el suelo es necesario llenarlo de agua eliminando cualquier burbuja de aire. Para ello se introduce en un cubo de agua, y quitando el tapón que obtura herméticamente el extremo opuesto al que va situado la cápsula porosa, se llena de agua mediante succión utilizando una bomba de mano. Una vez el agua rebose por el extremo, cerramos de nuevo el tapón. En estas condiciones, el agua que llena la sonda esta a la presión atmosférica y el vacuómetro marca cero.
Como la cápsula cerámica es permeable al agua y a las sales disueltas, el agua del interior de la sonda acaba adquiriendo la misma concentración salina de la solución del suelo. Por esta razón no sirve para medir el potencial osmótico, a menos que vaya equipada con algún tipo de sensor salino auxiliar.
Las medidas de presión hidrostáticas están limitadas a potenciales matriciales inferiores a 1 atm. Para tensiones superiores, puede penetrar aire en el interior de la sonda a través de la cápsula porosa y se rompería la continuidad de la columna líquida Sonda de neutrones: Se introduce en el suelo a la profundidad deseada y emite neutrones. Los neutrones se reflejan mas o menos dependiendo del contenido de agua del suelo. Un receptor cuenta los neutrones reflejados y transforma la señal en contenido de agua.
Pérdidas de agua en el suelo: escorrentía, filtración profunda, evaporación
Un suelo es un almacén de agua que cambia la cantidad de agua con el tiempo debido a que las demandas varían mucho dependiendo de las condiciones climáticas, el estado de desarrollo del cultivo y de las prácticas de riego. Los aportes de agua al suelo son la lluvia y el riego, sin embargo no todo el agua aportada es almacenada y puesta a disposición de las plantas, sino que se producen pérdidas debido a:
Escorrentías: Representa la cantidad de agua de lluvia o riego que cae sobre la superficie del suelo pero que este no puede infiltrar. Así, el agua sobrante escurre sobre él sin ser aprovechada por el cultivo. Puede ser grande en algunos sistemas de riego por superficie (principalmente riego por surcos), sin embargo no suele ser frecuente que se produzcan en riegos por aspersión bien diseñados y manejados. Por lo general, en riego localizado no hay escorrentías. La relación de escorrentía es la cantidad de agua que escurre sobre la superficie del suelo regado dividida entre el total de agua aplicada con el riego. Por ejemplo, si en un riego se aportan 1000 metros cúbicos de agua y se pierden 200 por escorrentía, la relación de escorrentía será de 0,2 o del 20%. Relación de escorrentía= Cantidad perdida por escorrentía/cantidad de agua aplicada.
Eficiencia, uniformidad y déficit
Existen tres índices para determinar en que manera el riego ha sido realizado de forma correcta tanto para el aprovechamiento de agua por parte del cultivo como de ahorro de agua. Eficiencia de aplicación (Ea), coeficiente de déficit (CD) y coeficiente de uniformidad del riego (CU).
Eficiencia de aplicación (Ea):Es la relación entre el agua que realmente queda almacenada en la zona de raíces del cultivo (y por lo tanto puede ser aprovechada por ellas) y el agua total aplicada con el riego (Aplicada).
El coeficiente de déficit (CD):Índica la relación entre el agua que ha faltado para llenar por completo la zona de actividad de las raíces (no aportada) y la cantidad total de agua que hubiera sido necesaria para llenarla totalmente (necesaria). Refleja el porcentaje de volumen de suelo que debería recibir agua y no lo hace.
El coeficiente de uniformidad (CU):Índica la uniformidad en la distribución del agua aplicada con el riego en el suelo. Si la uniformidad es baja existirá mayor riesgo de déficit de agua en algunas zonas y de filtración profunda en otras.
