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Requerimiento de agua por los cultivos para uso en la sierra



Partes: 1, 2

    RESUMEN

    En este Manual se presentan métodos para
    estimación de evapotranspiración potencial, ETP, a
    partir de datos climáticos y de evaporación en
    tanques tipo A. La evapotranspiración potencial de
    cosechas bajo condiciones favorables de crecimiento se estima de
    ETP y de los coeficientes de cosecha, KC. Se sugieren eficiencias
    de riego deseables, se definen requerimientos de lavado y se
    describen condiciones de suelo y otros factores que influencian
    la cantidad de agua a ser aplicada. Se presenta un procedimiento
    que usa principalmente datos climáticos medios mensuales
    para programación del riego.

    Se desarrolla un concepto de precipitación
    confiable y se utiliza para relacionar la humedad adecuada y la
    producción de cosechas, o en el desarrollo de funciones de
    producción vs. Humedad disponible. Se presentan periodos
    críticos para deficiencias de humedad para un gran
    número de cosechas. Se propone utilizar una
    clasificación de déficit de humedad y de clima para
    evaluar la precipitación como un recurso potencial para la
    agricultura de secano.

    DEFINICIÓN
    DE TERMINOS

    Evapotranspiración Potencial.- ETP, es la
    cantidad de agua evaporada y transpirada por una cobertura de
    pequeñas plantas verdes (generalmente pasto) en estado
    activo de crecimiento con suministro continuo y adecuado de
    humedad. Se considera dependiente del clima y puede ser estimada
    de parámetros climáticos, dentro de los cuales los
    más importantes son la radiación incidente
    disponible, temperatura ambiente y humedad relativa. La
    radiación incidente está relacionado con la
    radiación extraterrestre que llega a una capa más
    externa de la atmósfera y es modificada por los factores
    que influencian su transmisión a través de la
    atmósfera tales como la nubosidad .

    Estos parámetros climáticos no son
    independientes uno del otro sino están interrelacionados
    en una forma compleja. Se propone como un estándar para
    evapotranspiración Potencial, La evapotranspiración
    medida por Pruitt (16) en Davis. California, usando un
    lisímetro de 20 pies de diámetro (aproximadamente 6
    metros) sembrado con pasto.

    El Comité Técnico para Requerimientos de
    Riego, de la Sociedad Americana de Ingenieros civiles (ASCE) ha
    utilizado alfalfa como un estándar para
    evapotranspiración potencial. En este manual se utiliza el
    pasto como un estándar para la evapotranspiración
    potencial , que es cerca del 80 al 87% del de alfalfa.

    Evapotranspiración Real, ETA: Es el uso
    potencial de agua por los cultivos agrícolas incluyendo
    evaporación directa de la humedad del suelo y de las
    plantas húmedas. Depende del clima ,el cultivo asume un
    suministro adecuado de humedad. En la estimación de la
    evapotranspiración potencial se considera los
    factores climáticos los factores de cultivo
    se utilizan para calcular ETA de ETP y son influenciados por la
    etapa de crecimiento, porcentaje de cobertura,
    altura de la planta y total superficie foliar. La
    evapotranspiración puede ser limitada por la humedad
    disponible dentro de la zona radicular, por las enfermedades de
    los cultivos y por algunas características propias del
    cultivo. La ETA es el uso potencial del agua bajo condiciones
    favorables y es equivalente a ET (cultivo) como lo utiliza la FAO
    en su reporte N° 24 sobre irrigación y Drenaje
    (6)

    Precipitación Confiable o Dependiente, PD:
    Es la precipitación que tienen una cierta probabilidad de
    ocurrencia basada en los análisis de records de
    precipitación de un largo periodo de años. Para el
    desarrollo de riego y para la mayoría de las condiciones
    se ha determinado una probabilidad de 75% o la lluvia que puede
    esperarse que ocurra 3 por cada 4 años. Para
    algunos cultivos sensibles a la sequía, o de alto valor
    económico, o condiciones especiales puede ser más
    apropiado un mayor nivel de probabilidad.

    Índice de disponibilidad de Humedad, MAI:
    es la medida relativa de la adaptación de la
    precipitación en suministrar los requerimientos de
    humedad. Se obtiene dividiendo la precipitación
    dependiente con la evapotranspiración potencial (MAI =
    PD/ETP). Indica la proporción del suministro de agua
    aprovechable para el cultivo, de la precipitación
    dependiente.

    Déficit de Humedad, ETDF: Es la diferencia
    entre la evapotranspiración potencial y la
    precipitación dependiente. Un exceso de humedad es
    indicado por un déficit negativo (ETDF = ETP –
    PD).

    ESTIMACIÓN
    DE LA EVAPOTRANSPIRACION POTENCIAL, ETP

    Se ha desarrollado muchos métodos útiles
    para la estimación de la evapotranspiración
    potencial, ETP. Christiansen y colaboradores (2,4) desarrollaron
    fórmulas para estimar evaporación de tanque tipo A,
    EV y ETP a partir de radiación extraterrestre, RA, y
    diferentes datos climáticos. El comité de
    requerimientos de riego de la ASCE (1) da métodos para
    estimar evapotranspiración basados en
    evapotranspiración de alfalfa, ET (alfalfa)

    La organización para la alimentación y
    agricultura (FAO) de las Naciones Unidas (6) resume
    varios métodos para estimación de ETP basados en ET
    (pasto).

    Afortunadamente, los elementos o medidas
    climáticas están altamente interrelacionados para
    una determinada localidad gran parte de la variación en
    ETP puede ser prevista razonablemente de dos a
    más medidas o valores calculado de factores
    climáticos comunes. Sin embargo, ninguna simple medida
    predice un alto grado de varianza única. Así, el
    efecto de una variable depende de cuanta variación ha sido
    compensada por otra variable. Por ejemplo si el efecto de la
    radiación es adecuadamente evaluado y ponderado en los
    cálculos, luego el efecto de la humedad relativa no es
    significante. La mayoría de la variación en
    porcentaje de horas – sol y de radiación solar
    incidente puede ser predicha de medidas de la humedad relativa.
    En la publicación de la FAO se dan correcciones de humedad
    tanto para el método de la radiación , como para la
    ecuación de penman. Esto viene a ser innecesario cuando la
    combinación de los efectos de la radiación y
    temperatura permiten predecir la cantidad máxima posible
    de variación en ETP.

    La temperatura y la radiación juntas pueden ser
    utilizadas para predecir efectivamente la mayoría de la
    variación en ETP, 94% para los valores de 5 días
    medidos para ET (pasto) en Davis, California por un periodo de 8
    años y 98% de la variación para los valores
    mensuales medianos (R2 = 0.94 y 0.98 respectivamente). Los
    productos de la temperatura medida en grados Fahrenheit, TMF, por
    la radiación solar incidente en equivalente a mm de
    evaporación, RSM, fueron calculados para cada periodo de 5
    días para los 8 años (584 periodos). Se calcularon
    razones para la evapotranspiración medida en los
    lisimetros EPT (pastos) dividida por TMP x RSM. Los
    análisis de regresión de estas razones
    no indican un grado significativo de correlación de
    humedad relativa, movimiento del viento u otros factores.
    Análisis gráfico y de computador utilizando datos
    de lisímetros de otras localidades y países no
    indican mejoramiento en cuanto al uso de correcciones utilizando
    otros factores diferentes a temperatura y
    radiación.

    La radiación solar incidente RS en
    cal/cm2/día se puede obtener de datos y mapas dados por
    Lof. Doffie and Smith (14). Se presentan datos e isolineas (misma
    radiación) estimados cubriendo prácticamente todo
    el mundo.

    Para la estimación de ETP, RS se convierte al
    equivalente en milímetros de evaporación por mes,
    RSM, por corrección del número de días en el
    mes, DM, y el calor latente de agua de vaporización L. La
    ecuación puede ser escrita:

    RSM = 10 DM x RS/L (1)

    Para la mayoría de los cálculos manuales
    el valor para L a 20 grados centígrados se puede utilizar,
    resultando en la ecuación:

    RSM = (DM x RS) / 58.5 ( 1 a)

    El vapor promedio de calor latente de vaporación,
    L, para un mes es calculado de la temperatura ambiente mensual en
    grados centígrados, TMC, o temperatura medio
    ambiente media mensual en grados Fahrenheit, TMF, por medio
    de la ecuación.

    L = 595.9 – 0.55 x TMC (2)

    L = 595.9 – 0.305 x (TMF – 32) (2
    a)

    La ecuación (1) puede ser usada para cualquier
    periodo de tiempo, sustituyendo cualquier número deseado
    de días en lugar de DM.

    La evapotranspiración potencial, ETP, en
    milímetros por mes puede aproximarse utilizando la
    ecuación.

    ETP = 0.004 x TMF x RS (3)

    La ecuación 3 no está corregida para el
    número de días en el mes o para las diferencias en
    calor latente de vaporización, L. Una estimación
    más exacta es dada por una ecuación que utiliza
    RSM, la cual corrige para el número de días y para
    los valores reales de L. La ecuación puede ser
    escrita.

    ETP = 0.0075 RSM x TMF (4)

    El valor real de radiación puede ser medido
    directamente. Sin embargo muchos radiómetros están
    pobremente calibrados y en muchos áreas los mapas de
    radiación se basan en un número insuficiente de
    datos. Los valores de radiación obtenidos, son en muchos
    casos mas bajos que los reales. Para la mayoría de las
    áreas bajo riego, o áreas que requieran riego, RSM
    puede ser estimado con un buen grado de exactitud de la
    radiación extraterrestre equivalente en mm. mensuales de
    evaporación, RMM, y el porcentaje de posibles horas
    – sol, S

    La ecuación puede ser escrita:

    RSM = 0.0075 RMM S ½
    (5)

    La tabla 1 de valores medios diarios de duración
    máxima de brillo solar. La ecuación 5 se
    derivó de datos de 8 años de Davis, California, y
    luego fue evaluado con el uso de valores medios de largos
    periodos de muchas localidades incluyendo aquellas utilizadas por
    Lof, Duffie, y Smith (14). Parece conveniente alguna
    reducción en la constante para aquellas áreas
    caracterizadas por la presencia de nubosidades, niebla o esta con
    mezcla de humo (smog). Esta reducción es casos extremos
    puede ser hasta 0.065.

    Hay una relación general entre porcentaje de
    posible brillo solar, S1, y la humedad relativa media de 24
    horas, HM, para cada región climática o
    área. La ecuación puede ser escrita en la
    forma:

    S = K(100 – HM)½ (6)

    Con un máximo valor de S = 100. valores comunes
    de K varían de 9.5 a 12.5.

    Un promedio o valor típico puede calcularse o
    determinarse gráficamente de los datos locales. Hay una
    considerable dispersión en esta relación pero los
    errores están usualmente dentro de límites
    razonables de exactitud.

    La radiación extraterrestre, RMD equivalente en
    mm de evaporación por día, se muestran en la tabla
    N° 2. RMM = RMD x DM. En el apéndice II –
    Ecuaciones de computador se dan las ecuaciones para el
    cálculo de RMM, RSM y ETP por medio del
    computador.

    Hargreaves (8) propone el uso de una ecuación
    para ETP, basado en el factor mensual de latitud MF temperatura
    media mensual del aire y un coeficiente para la humedad relativa
    media mensual CH. La ecuación puede ser
    escrita:

    ETP = MF x TMF x CH (7)

    Detalles de los cálculos de ETP por la
    ecuación (7) se presentan en el apéndice
    II.

    Donde se disponga de datos sobre radiación o
    brillo solar y estos se consideren confiables. La ecuación
    (4) se recomienda como superior a la ecuación
    (7).

    La evaporación en tanque tipo A, EV, ha sido
    ampliamente utilizada como un índice para obtener ETP, EV
    y ETP responden en diferentes grados a los diferentes elementos
    del tiempo. ETP puede estimarse asociando EV a un conocimiento de
    las condiciones de exposición del tanque, y las
    condiciones climáticas. Los coeficientes pueden
    desarrollarse para el efecto del viento en kilómetros por
    día, W. porcentaje medio de humedad relativa en 24 horas
    HM, y para el efecto de la corriente de aire (Viento), F, en
    metros o distancia, D, en metros a partir de algún
    límite dado, con cambio de condiciones. Una
    exposición estándar para evaporación de
    tanque tal como se utiliza en este manual se define como un
    tanque tipo AU.S. (tipo A) rodeado por un cultivo verde y
    pequeño para una distancia o faja, F, de exposición
    a corrientes de aire (viento) de 1,000 metros a más bajo
    condiciones de viento moderado (175 –
    420km/día ó 2-5 metros/seg. y una humedad
    relativa media (40-70 %). Para estas condiciones el coeficiente
    medio del tanque KP, es cerca de 0.80 ETP es dada por la
    situación.

    ETP = KP x EV (8)

    Para un tanque localizado en una faja larga de tierra
    seca o área no cultivada, el valor estandar de KP para
    vientos moderados y humedad media, es cerca de 0.55. Si la
    localización está en los linderos de tierras bajo
    riego y barbecho, con la tierra bajo riego hacia el lado del
    viento, KP es cerca de 0.75. La distancia hacia el viento desde
    el área bajo riego , D, se utiliza para corregir los
    valores de KP. Las correcciones para los valores estándar
    de coeficientes estandarizados KPS, pueden estimarse a partir del
    viento en km/día, humedad relativa en %, HM. pueden
    estimarse a partir del viento de Km/día, humedad relativa
    en %, HM. De las corrientes de aire, F, o de la distancia, D. por
    la ecuación:

    KP = KPS x CW x CHM x CF ó CD (9)

    En la cual:

    CW

    = 1.15 – 0.0005 W

    (9 a)

    CHM

    = 0.80 + 0.0033 HM

    (9 b)

    CF

    = 0.76 + 0.1 x F
    1/6

    (9 c)

    CD

    = 0.76 – 0.1 x D
    1/6

    (9 d)

    Los valores de W se basan en un instrumento colocado a
    una altura de 2.0 metros sobre el tanque. El anemómetro
    puede ser colocado a diferentes alturas sobre el suelo. La
    velocidad del viento aumenta aproximadamente
    1/4 de la
    potencia (raíz cuarta) de la altura sobre el nivel de base
    efectivo.

    El comité de requerimientos de riego de la ASCE
    (1) da coeficientes para una gran variedad de cultivos. Los datos
    más completados disponibles son para ocho cultivos
    comunes. Los coeficientes se basan en la
    evapotranspiración de alfalfa ETP (alfalfa). Los
    coeficientes dados por el comité fueron multiplicados por
    el factor 1.20 con el fin de obtener coeficientes de cultivos
    aplicables a la ETP (pastos). Los coeficientes de cultivos
    presentados por el comité de la ASCE (1) multiplicados por
    el 1.20 se dan en la tabla 3. Estos coeficientes cubren un
    completo rango de etapas de crecimiento y son típicos de
    frecuencias y prácticas normales de riego. La tabla 4
    reproducida en base a Hargreaves (8) resume adicionales
    coeficientes de cultivo, KC, generalizados, basados sobre datos
    experimentales disponibles de varios estados y
    países.

    El informe Nº 24 sobre riego y drenaje de la FAO
    (6) presenta una de las discusiones más completas sobre
    coeficientes de cultivos. La tabla 5 da los valores estacionales
    de ET (cultivos) de la FAO para la mayoría de los cultivos
    extensivos, hortalizas y frutales. El valor estacional
    también se muestra como un % de ET(pasto) para una
    estación de crecimiento de 12 meses. Varios
    cultivos y hortalizas pueden ser cultivados 2 veces al
    año, con lo cual se aproxima más el uso total anual
    de ET(pasto). La figura 1 muestra gráficamente los
    coeficientes de cultivos para una variedad de
    cultivos.

    Durante la etapa inicial entre la siembra y el
    nacimiento de la planta el coeficiente de cultivo, KC, depende
    sobre todo de la frecuencia de humedecimiento del suelo y de
    otros factores de menos importancia. La figura 2 reproducida del
    informe de la FAO da valores promedios de KC durante
    esta etapa inicial como una función de ETP y de la
    frecuencia de riego o lluvia. Los coeficientes de cultivos para
    el intermedio entre la anterior etapa y la cosecha se da en la
    tabla 6.

    Aunque los coeficientes de cultivo son mejor definidos
    por medio de curvas mostrando los valores desde la siembra hasta
    la cosecha, ellos pueden aproximarse por líneas rectas la
    figura 3 presenta un ejemplo. El uso de
    Líneas rectas para la presentación de valores de KC
    permite efectuar el balance hídrico por medio del
    computador y facilita la programación del
    riego.

    EFICIENCIA DE
    RIEGO

    Comúnmente el agua no puede aplicarse
    uniformemente sobre el área bajo riego. En riego por surco
    la infiltración es usualmente mayor al comienzo o cabecera
    del surco. La uniformidad de aplicación en riego por
    aspersión depende de las condiciones de viento, del tipo
    de aspersor, y del espaciamiento de los aspersores y laterales.
    En el diseño de algunos sistemas se calcula la
    aplicación para suministrar adecuadas cantidades a
    aquellas áreas que recibe una mínima cantidad de
    agua. Las eficiencias de riego han sido diversamente definidas.
    Las eficiencias totales incluyen conducción y
    almacenamiento en este informe se considera la eficiencia de
    aplicación o la eficiencia unitaria de riego. El
    comité de la ASCE (1) define eficiencia unitaria de riego
    como la razón entre el volumen de agua de riego requerido
    para un uso benéfico y el volumen de agua entregada al
    Area. Israelsen y Hansen (12) definen la eficiencia de
    aplicación como la razón entre el agua almacenada
    en la zona radicular durante el riego y el agua entregada a la
    chacra.

    Algunos problemas operacionales se relacionan con el
    diseño y construcción de los sistemas de riego. Los
    sistemas de canales y de aspersión deberán
    diseñarse para tiempo completo de operación y
    deberán tener suficiente capacidad para suministrar
    adecuadas aplicaciones durante los periodos pico. El
    diseño de los sistemas de riego deberá basarse en
    una eficiencia de 60 a 80% para sistemas de riego por superficie
    y en 80 % para sistemas de riego por aspersión o por
    goteo. Raras veces se logran altas eficiencias de riego con
    sistemas diseñados sobre bases de bajas eficiencias debido
    a que ellos suministran más agua que la necesaria. La
    falta de adecuadas capacidades para suministrar las demandas
    máximas resultan en bajas de producción
    particularmente si las deficiencias de agua ocurren durante
    periodos críticos del ciclo vegetativo.

    REQUERIMIENTO DE
    LAVADO

    La evapotranspiración remueve agua pura de la
    solución del suelo, efectuándose por consiguiente
    una concentración de sales en el suelo. Debido a que todas
    las aguas de riego contienen algunas sales, se requiere
    algún lavado para prevenir un aumento de la
    concentración de sales en la solución del suelo en
    la zona radicular, a niveles que inhiban el crecimiento de la
    planta. Para que se efectúe el lavado, el perfil del suelo
    debe ser bien drenado ya sea natural o artificialmente. El lavado
    es frecuentemente efectuado por la lluvia si la
    lluvia elimina periódicamente los excesos de sales del
    perfil del suelo, al calcular los requerimientos del suelo no se
    necesitan computar agua extra para el lavado del
    suelo.

    Bajo condiciones especificas de riego, las sales pueden
    precipitarse en el suelo o pueden ser disueltas de minerales
    precipitados, Tres sales naturales comunes (enlistadas en orden
    de solubilidad). CaCo3, MgCO3 ,y CaSO4, precipitarán antes
    de que la solución del suelo alcance una
    concentración que sea peligrosa para la mayoría de
    las plantas. Cuando una cantidad de esas sales es substraida en
    la solución del suelo, el remanente es la salinidad
    efectiva, ES. Las sales solubles remanentes son aquellas que
    pueden crear una concentración de salidad en el suelo,
    peligrosa para las plantas.

    Los requerimientos de lavado son normalmente estimados
    de la conductividad eléctrica, EC del agua de riego esto
    erróneamente asume que la sal presente en el agua
    permanece en la solución del suelo. El requerimiento del
    lavado, LR en porcentaje de agua aplicada basada sobre esta
    suposición es dada por la ecuación.

    LR = 100 x EC1W/ EC58 (11)

    Donde EC1W es la conductividad eléctrica en mmhos
    por centímetro del agua de riego, y EC58 es la
    máxima conductividad permisible en la solución del
    suelo en el fondo de la zona radicular o del agua de
    drenaje.

    Los cultivos varían en tolerancia a las sales. La
    máxima salinidad promedio permisible en la solución
    del suelo en el fondo de la zona radicular medida como
    conductividad eléctrica, EC es alrededor de 36 mmhos x
    centímetro para pasto bermuda, trigo alto, pasto y cebada,
    32 milimhos /cm para algodón y remolacha azucarera: y de 4
    a 16 milimhos para la mayoría de los otros cultivos. Un
    milimho es aproximadamente equivalente a 640 ppm a 10
    miliequivalentes x litro en la solución del suelo. La EC
    de la solución del suelo es cerca de tres veces el
    equivalente de la conductividad eléctrica del extracto de
    saturación, ECe Richards et al (17) suministran
    métodos para la determinación de la sanidad del
    suelo y del agua.

    Los análisis químicos para la calidad del
    agua consiste en la determinación de cationes y aniones
    (iones + y negativos) los cuales se combinan para formar sales
    naturales. Los principales cationes de interés son:
    calcio, Ca++ ; Magnesio,
    Mg++ ; Sodio, Na
    + ; y potasio, K+. Los principales aniones
    son bicarbonato, HCO3-; Sulfato, SO4-; Cloro, Cl-; y Nitrato
    NO3-.otros iones están usualmente presentes pero en
    cantidades negligibles. El potasio y el nitrato son nutrientes de
    importancia para las plantas, pero usualmente están
    presentes en mucho menos cantidad que los otros iones y
    frecuentemente no son incluidos en los análisis. Cuando
    expresamos en miliequivalentes por litros, me/1, la suma de los
    cationes en la solución del suelo o muestra de agua
    deberá ser aproximadamente a la suma de los
    aniones.

    De los cationes, el sodio se considera como el
    más nocivo para la estructura del suelo y por tanto el mas
    indeseable. Para la mayoría de los cultivos el ión
    sodio no deberá exceder de cuarenta me. Por
    litro en la zona radicular. Sobre estas bases el requerimiento de
    lavado de sodio, SLR como porcentaje de agua requerida puede ser
    expresado por la ecuación.

    SRL = 100 x Na +/40 (12)

    Un límite superior aproximado para la salinidad
    efectiva está en alrededor de 80 me/1. Basado en ES, la
    ecuación de requerimiento de lavado puede ser escrito
    como:

    ESLR = 100 x ES/80 (13)

    Utilizando valores de análisis de aguas, puede
    calcularse, SLR y ESLR y así debe utilizarse el mayor de
    los dos valores Christiansen en Utah state University ha
    desarrollado un programa de computador para hacer estos y otros
    cálculos de calidad de agua. Christiansen (3) propuso el
    uso de la siguiente tabla para evaluar la calidad de agua de
    riego:

    Clasificación de la
    evaluación

    EC mmhos

    Na+
    %

    SAR

    Na2CO3 Meg/1

    Cl-
    Meg/1

    ES Meg/1

    Boro ppm

    1

    0.5

    40

    3

    0.5

    3

    4

    0.5

    2

    1.0

    60

    6

    1.0

    6

    8

    1.0

    3

    2.0

    70

    9

    2.0

    10

    16

    2.0

    4

    3.0

    80

    12

    3.0

    15

    24

    3.0

    5

    4.0

    90

    15

    4.0

    20

    32

    4.0

    6

    Mayores que los límites para
    5

    Una clasificación de 1 es excelente para uso
    agrícola. El agua clasificada en 6 aún con respecto
    a un solo factor generalmente no se considera aprovechable para
    riego, sin embrago la tolerancia varia con los cultivos y da
    efectividad de las condiciones de drenaje.

    Usualmente, se enfatiza en el mantenimiento de un
    balance favorable de sales o en eliminar tanta sal en el agua de
    drenaje como la que entra en el agua de riego. Sin embargo la
    salinización de suelo. Sin embargo cada situación
    necesita ser analizada; se debe evaluar la salinidad total y la
    salinidad efectiva del agua de riego y el límite superior
    del sodio el carbonato de calcio, el carbonato de magnesio y el
    sulfato de calcio precipitan según la concentración
    de la solución del suelo sea incrementada. Buena
    agricultura podría incluir prácticas que
    suministren temporalmente una elevación del contenido de
    sales dentro de límites razonables previendo que existe la
    perspectiva de un lavado periódico o la traída de
    mejor calidad de agua en el futuro.

    La elevación del contenido de sal en el suelo es
    más frecuentemente el resultado de un drenaje pobre, que
    el resultado por la misma aplicación del agua de riego.
    Una eficiencia normal de riego es tal que un balance favorable de
    sale puede ser usualmente mantenida si el drenaje subsuperficial
    está bien desarrollado.

    El comité de requerimientos de riego de la ASCE
    (1) da coeficientes para una gran variedad de cultivos. Los datos
    más completados disponibles son para ocho cultivos
    comunes. Los coeficientes se basan en la
    evapotranspiración de alfalfa ETP (alfalfa). Los
    coeficientes dados por el comité fueron multiplicados por
    el factor 1.20 con el fin de obtener coeficientes de cultivos
    aplicables a la ETP (pastos). Los coeficientes de cultivos
    presentados por el comité de la ASCE (1) multiplicados por
    el 1.20 se dan en la tabla 3. Estos coeficientes cubren un
    completo rango de etapas de crecimiento y son
    típicos de frecuencias y prácticas normales de
    riego. La tabla 4 reproducida en base a Hargreaves (8) resume
    adicionales coeficientes de cultivo, KC, generalizados, basados
    sobre datos experimentales disponibles de varios estados y
    países.

    El informe Nº 24 sobre riego y drenaje de la FAO
    (6) presenta una de las discusiones más completas sobre
    coeficientes de cultivos. La tabla 5 da los valores estacionales
    de ET (cultivos) de la FAO para la mayoría de los cultivos
    extensivos, hortalizas y frutales. El valor estacional
    también se muestra como un % de ET(pasto) para una
    estación de crecimiento de 12 meses. Varios
    cultivos y hortalizas pueden ser cultivados 2 veces al
    año, con lo cual se aproxima más el uso total anual
    de ET(pasto). La figura 1 muestra gráficamente los
    coeficientes de cultivos para una variedad de
    cultivos.

    Durante la etapa inicial entre la siembra y el
    nacimiento de la planta el coeficiente de cultivo, KC, depende
    sobre todo de la frecuencia de humedecimiento del suelo y de
    otros factores de menos importancia. La figura 2 reproducida del
    informe de la FAO da valores promedios de KC durante esta etapa
    inicial como una función de ETP y de la frecuencia de
    riego o lluvia. Los coeficientes de cultivos para el intermedio
    entre la anterior etapa y la cosecha se da en la tabla
    6.

    Aunque los coeficientes de cultivo son mejor definidos
    por medio de curvas mostrando los valores desde la siembra hasta
    la cosecha, ellos pueden aproximarse por líneas rectas la
    figura 3 presenta un ejemplo. El uso de
    Líneas rectas para la presentación de valores de KC
    permite efectuar el balance hídrico por medio del
    computador y facilita la programación del
    riego.

    EFICIENCIA DE RIEGO

    Comúnmente el agua no puede aplicarse
    uniformemente sobre el área bajo riego. En riego por surco
    la infiltración es usualmente mayor al comienzo o cabecera
    del surco. La uniformidad de aplicación en riego por
    aspersión depende de las condiciones de viento, del tipo
    de aspersor, y del espaciamiento de los aspersores y laterales.
    En el diseño de algunos sistemas se calcula la
    aplicación para suministrar adecuadas cantidades a
    aquellas áreas que recibe una mínima cantidad de
    agua. Las eficiencias de riego han sido diversamente definidas.
    Las eficiencias totales incluyen conducción y
    almacenamiento en este informe se considera la eficiencia de
    aplicación o la eficiencia unitaria de riego. El
    comité de la ASCE (1) define eficiencia unitaria de riego
    como la razón entre el volumen de agua de riego requerido
    para un uso benéfico y el volumen de agua entregada al
    Area. Israelsen y Hansen (12) definen la eficiencia
    de aplicación como la razón entre el agua
    almacenada en la zona radicular durante el riego y el agua
    entregada a la chacra.

    Algunos problemas operacionales se relacionan con el
    diseño y construcción de los sistemas de riego. Los
    sistemas de canales y de aspersión deberán
    diseñarse para tiempo completo de operación y
    deberán tener suficiente capacidad para suministrar
    adecuadas aplicaciones durante los periodos pico. El
    diseño de los sistemas de riego deberá basarse en
    una eficiencia de 60 a 80% para sistemas de riego por superficie
    y en 80 % para sistemas de riego por aspersión o por
    goteo. Raras veces se logran altas eficiencias de riego con
    sistemas diseñados sobre bases de bajas eficiencias debido
    a que ellos suministran más agua que la necesaria. La
    falta de adecuadas capacidades para suministrar las demandas
    máximas resultan en bajas de producción
    particularmente si las deficiencias de agua ocurren durante
    periodos críticos del ciclo vegetativo.

    REQUERIMIENTO DE LAVADO

    La evapotranspiración remueve agua pura de la
    solución del suelo, efectuándose por consiguiente
    una concentración de sales en el suelo. Debido a que todas
    las aguas de riego contienen algunas sales, se requiere
    algún lavado para prevenir un aumento de la
    concentración de sales en la solución del suelo en
    la zona radicular, a niveles que inhiban el crecimiento de la
    planta. Para que se efectúe el lavado, el perfil del suelo
    debe ser bien drenado ya sea natural o artificialmente. El lavado
    es frecuentemente efectuado por la lluvia si la lluvia elimina
    periódicamente los excesos de sales del perfil del suelo,
    al calcular los requerimientos del suelo no se necesitan computar
    agua extra para el lavado del suelo.

    Bajo condiciones especificas de riego, las sales pueden
    precipitarse en el suelo o pueden ser disueltas de minerales
    precipitados, Tres sales naturales comunes (enlistadas en orden
    de solubilidad). CaCo3, MgCO3 ,y CaSO4, precipitarán antes
    de que la solución del suelo alcance una
    concentración que sea peligrosa para la mayoría de
    las plantas. Cuando una cantidad de esas sales es substraida en
    la solución del suelo, el remanente es la salinidad
    efectiva, ES. Las sales solubles remanentes son aquellas que
    pueden crear una concentración de salidad en el suelo,
    peligrosa para las plantas.

    Los requerimientos de lavado son normalmente estimados
    de la conductividad eléctrica, EC del agua de riego esto
    erróneamente asume que la sal presente en el agua
    permanece en la solución del suelo. El requerimiento del
    lavado, LR en porcentaje de agua aplicada basada sobre esta
    suposición es dada por la ecuación.

    LR = 100 x EC1W/ EC58 (11)

    Donde EC1W es la conductividad eléctrica en mmhos
    por centímetro del agua de riego, y EC58 es la
    máxima conductividad permisible en la solución del
    suelo en el fondo de la zona radicular o del agua de
    drenaje.

    Los cultivos varían en tolerancia a las sales. La
    máxima salinidad promedio permisible en la solución
    del suelo en el fondo de la zona radicular medida como
    conductividad eléctrica, EC es alrededor de 36 mmhos x
    centímetro para pasto bermuda, trigo alto, pasto y cebada,
    32 milimhos /cm para algodón y remolacha azucarera: y de 4
    a 16 milimhos para la mayoría de los otros cultivos. Un
    milimho es aproximadamente equivalente a 640 ppm a 10
    miliequivalentes x litro en la solución del suelo. La EC
    de la solución del suelo es cerca de tres
    veces el equivalente de la conductividad eléctrica del
    extracto de saturación, ECe Richards et al (17)
    suministran métodos para la determinación de la
    sanidad del suelo y del agua.

    Los análisis químicos para la calidad del
    agua consiste en la determinación de cationes y aniones
    (iones + y negativos) los cuales se combinan para formar sales
    naturales. Los principales cationes de interés son:
    calcio, Ca++ ; Magnesio,
    Mg++ ; Sodio, Na
    + ; y potasio, K+. Los principales aniones
    son bicarbonato, HCO3-; Sulfato, SO4-; Cloro, Cl-; y Nitrato
    NO3-.otros iones están usualmente presentes pero en
    cantidades negligibles. El potasio y el nitrato son nutrientes de
    importancia para las plantas, pero usualmente están
    presentes en mucho menos cantidad que los otros iones y
    frecuentemente no son incluidos en los análisis. Cuando
    expresamos en miliequivalentes por litros, me/1, la suma de los
    cationes en la solución del suelo o muestra de agua
    deberá ser aproximadamente a la suma de los
    aniones.

    De los cationes, el sodio se considera como el
    más nocivo para la estructura del suelo y por tanto el mas
    indeseable. Para la mayoría de los cultivos el ión
    sodio no deberá exceder de cuarenta me. Por litro en la
    zona radicular. Sobre estas bases el requerimiento de lavado de
    sodio, SLR como porcentaje de agua requerida puede ser expresado
    por la ecuación.

    SRL = 100 x Na +/40 (12)

    Un límite superior aproximado para la salinidad
    efectiva está en alrededor de 80 me/1. Basado en ES, la
    ecuación de requerimiento de lavado puede ser escrito
    como:

    ESLR = 100 x ES/80 (13)

    Utilizando valores de análisis de aguas, puede
    calcularse, SLR y ESLR y así debe utilizarse el mayor de
    los dos valores Christiansen en Utah state University ha
    desarrollado un programa de computador para hacer estos y otros
    cálculos de calidad de agua. Christiansen (3) propuso el
    uso de la siguiente tabla para evaluar la calidad de agua de
    riego:

    Clasificación de
    la evaluación

    EC mmhos

    Na+ %

    SAR

    Na2CO3
    Meg/1

    Cl-Meg/1

    ES
    Meg/1

    Boro ppm

    1

    0.5

    40

    3

    0.5

    3

    4

    0.5

    2

    1.0

    60

    6

    1.0

    6

    8

    1.0

    3

    2.0

    70

    9

    2.0

    10

    16

    2.0

    4

    3.0

    80

    12

    3.0

    15

    24

    3.0

    5

    4.0

    90

    15

    4.0

    20

    32

    4.0

    6

    Mayores que los límites para
    5

    Una clasificación de 1 es excelente para uso
    agrícola. El agua clasificada en 6 aún con respecto
    a un solo factor generalmente no se considera aprovechable para
    riego, sin embrago la tolerancia varia con los cultivos y da
    efectividad de las condiciones de drenaje.

    Usualmente, se enfatiza en el mantenimiento de un
    balance favorable de sales o en eliminar tanta sal en el agua de
    drenaje como la que entra en el agua de riego. Sin embargo la
    salinización de suelo. Sin embargo cada situación
    necesita ser analizada; se debe evaluar la salinidad total y la
    salinidad efectiva del agua de riego y el límite superior
    del sodio el carbonato de calcio, el carbonato de magnesio y el
    sulfato de calcio precipitan según la concentración
    de la solución del suelo sea incrementada. Buena
    agricultura podría incluir prácticas que
    suministren temporalmente una elevación del contenido de
    sales dentro de límites razonables previendo que existe la
    perspectiva de un lavado periódico o la traída de
    mejor calidad de agua en el futuro.

    Partes: 1, 2

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