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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.

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