Manejo y Control de Riego

Manejo y Control de

Riego

La importancia estratégica de

un manejo de riego apropiado

 Optimización de los recursos (agua+nutrientes)

 Minimización de los costos de producción.

Riego (La Base)

 ¿Cuando el riego es necesario ?

Cosas a saber…

 Capacidad de bombeo.

 Eficiencia de riego.

Capacidad de bombeo / Eficiencia

de Riego

 Cuanta agua puede ser aplicable con el equipo de

riego disponible?

 Cuanta agua se pierde en el sistema?

 Típicamente 10-20% de pérdida en sistemas de

riego por goteo con un promedio de 15%.

 20-30% de pérdida con un sólido sistema de

De: “Basic irrigation scheduling in Florida” por Smajstrla et al

Capacidades típicas de

captación de agua en suelo

Suelo Textura mm de agua por cada

30 cm de suelo

Arena Muy gruesa 10 a 20

Arena Gruesa 20 a 42,5

Arena fina/ limo Moderadamente

gruesa 30 a 45 Franco Limoso

Limo medio 42.5 a 57.5

Limo arcilloso

arenoso Moderadamente fino 50 a 62.5 Arcillo Franco.

Arcilloso Fino 50 a 75

Determinando las necesidades de

agua de la planta

 Medición Gravimétrica  Tensiómetros  Sensores Resistivos  TDR - TDT

 Modelos de balance del agua en cultivos (Kc)  Otros

Balance de agua en la planta

 Una tinaja de evaporación “Clase A” es usada para

estimar la Evapo-transpiración del cultivo.

 Una ecuación básica que toma en cuenta el estado

fenológico o de crecimiento de la planta. Ejemplo:

DWU = R + I – (CF X ETo) – (D + RO) CF=0.15 + 0.018DAT + 0.0001DAT2

DWU: Daily water use (uso diario de agua) CF: Coeficiente

Evapo-transpiración

• Evaporación + Transpiración = Evapo-Transpiración • Tinaja clase “A”, Ecuación Penman- Montieth*.

• Potencial de ET= ETo

• Unidades- mm/día.

1mm = 10 m3 _/ha

*Se encontró que la ETo está en buena correlación con la demanda de agua de un césped cortado en forma uniforme.

• Este factor convierte el ETo en ETc • Como se calcula el Kc?

• Midiendo la superficie de la sombra del árbol /fila sobre el suelo y el % del área total :

Ejemplo: Si el árbol deja una sombra con superficie de 2m X 5m= 10m2_{, y el área sombreada promedio}

es de 6,5m2_{, el Kc es= 0.65 o 65%.}

• Conclusión en árboles en crecimiento o durante los cambios de temporada, el Kc va a cambiar!!!

ET de Cultivo

• La mayoría de las plantas van a usar menos de la ETo total.

• En plantaciones frutales maduras, el Kc va a ser menor de >1, o sea 0.5-0.7.

• Ejemplo: si el ETo = 4 mm/día, ETc será : 4 X 0.65 = 2.6 mm/día.

• En la práctica, otros factores serán incluidos: – Carga de producción de la planta

– Factor de estrés – Etc.

La cebolla como ejemplo



Tipo de suelo



Calidad del agua



Tipo de clima



Densidad de

cultivo

¿Como aplicamos estos conceptos?



Entendiendo las necesidades del cultivo.



Entendiendo las condiciones locales.



Adoptando los conocimientos anteriormente

mencionados a una situación dada.

Crecimiento de la raíz de cebolla bajo

un intervalo de riego cada 2 días

134 días 105 días

60 días

Crecimiento progresivo de la raíz

30 cm 30 cm 60 cm 30 cm 60 cm 90 cm

Patrón de extracción de la

humedad del suelo por la Cebolla

(Source: Sharma et.al., 1994)

% de extracción de la humedad del suelo Profundidad del

suelo (cm)

x

₌

Un cultivo bien regado bajo condiciones agronómicas óptimas

ET

_c

Determinación del requisito de agua del cultivo de Cebolla

ET

_o

K

_c

Evapotranspiración de referencia del cultivo

Requisitos de agua del cultivo

Radiación

Solar Velocidad del viento

(Source: Allen et.al., 1998) 0.0 0.4 0.8 1.2 0.2 0.6 1.0 Brote 4 ó 5 hojas Comienzo de la

Bulbificación BulbificaciónFin de la

Secado de hojas -Cosecha

0.5 0.5 1.0 1.0 0.7

Asentamiento Desarrollo Bulbificación Maduración

Ciclo de cultivo de la Cebolla y Coeficiente de Cultivo (Kc)

Fenología Kc Días Etapa Kc 52 25 58 15

Implementación del gotero de ultra bajo caudal

De presión Compensada

– Sin importar en absoluto la topografía

– Más uniformidad de distribución del agua

De muy bajo caudal (0.6 l/h) que permite – Laterales mucho más largos

– Grandes parcelas de riego

– Menos válvulas y filtros

– Mejor distribución del agua y los fertilizantes

– Mejor relación agua/ aire en el suelo

– Calles secas y disminución de enfermedades foliares

Después de la lluvia hay lugar donde

el agua puede drenar

La cantidad de agua por riego:

Deriva de los requerimientos de la planta y de la capacidad hidráulica del medio donde crece la misma de captar el agua. Veremos el caso de un invernadero:

Control de riego

Hay varias formas de determinar el tiempo exacto y la cantidad de riego a dar según:

Por acumulación de radiación solar Por tiempo transcurrido

Litros

07:00 12:00 18:00 Hora

Por horas

Litr

os

07:00 12:00 18:00

Por radiación acumulativa

Jo

ules

/c

m

²

I Nivel deseado II III 15:00 12:00 08:00 06:00 IV

Cuando hay que regar?

Estrategias comunes:

• Dividir el día en periodos

• Primer riego de acuerdo a la hora del amanecer

• El resto del dia de acuerdo a la radiación acumulativa

Nivel deseado _{Nivel deseado}

R

adiación

Litr os 07:00 12:00 15:00 Estrategia combinada Joules/ cm ² I II III IV 08:00

Técnicas Gravimétricas

 Secado de suelo en horno (105C)

 Medida del contenido absoluto de agua.

 Usado como calibre para otras técnicas que

determinan el valor de humedad del suelo.

Tensiómetros

 Miden la tensión hídrica

en el suelo. Reservorio Manómetro Tubo plástico Elemento Cerámico

Tensiómetros

Ventajas

 Barato

 Trabaja bien en rango

saturado.  Fácil instalación y mantenimiento  Se puede operar en largos períodos.  Se puede usar en un sistema automático. Desventajas

 Difícil de traducir los

datos a contenido volumétrico de agua.  Requiere un mantenimiento regular.  Sujeto a roturas.  Costoso sistema de automatización.

Medida de la tensión de agua

 Recomendaciones generales de cuando regar:

Tensión (centibar) Tipo de Suelo 20-30 30-50 50-60 Arena Limo Arcilla

Medida de la tensión hídrica

 Necesita ser calibrado.

 Se debe saber la Capacidad de Campo del suelo y

la cantidad de agua que hay que devolver al

mismo para llegar al valor de deseado desde una tensión dada.

El movimiento del agua en el suelo

• El flujo de agua en el suelo es dirigido por el gradiente de humedad y baja por influencia del vector dominante: la fuerza de gravedad.

• Por otra parte, como resultado de las fuerzas capilares parte del agua puede ascender y también dispersarse hacia los costados .

• Como resultado de estas dos fuerzas opuestas recibimos la Conductibilidad Hidráulica.

• La reducción en la Conductibilidad Hidráulica

conlleva a menos agua disponible cerca de la raíz y de aquí al estrés hídrico.

Tensión Hídrica

Tensión Hídrica = la fuerza necesaria que hay que ejecutar para liberar el agua atrapada en el suelo. • Esta fuerza se incrementa Exponencialmente a

medida que el suelo se va secando.

• Unidades: -Bar, -Kpa, -Mpa, (valores negativos).

Medidor

Tubo con agua

Cápsula cerámica Agua en equilibrio

ψ hídrico del suelo = ψ m + ψ o + ψ p + ψ g

Potencial hídrico del suelo.

ψ

g

= Potencial gravitacional

ψ

p

= Potencial de presión

ψ

o

= Potencial osmótico

1. Indicarnos como completar el déficit en toda la zona humedecida (bulbo húmedo).

2. Que nos ayude a evitar que se desplace todo el aire del volumen del suelo.

3. Lograr un riego eficiente y por ende lograr la economía de agua.

4. Evitar la acumulación de sales y exceso de fertilizantes dentro del sistema radicular.

5. Evitar el estado de falta de movimiento del agua en el suelo.

Qué función debe completar

un tensiómetro ?

Superficial

Profundo Caso I

Superficial

Profundo

Caso II

Superficial

Profundo

Tensión Hídrica

• La falta de aeración (O₂) es el MAYOR factor limitante para el desarrollo de la planta.

• El contenido de aire debe ser por lo menos un 10% del volumen total del suelo.

• El oxígeno es esencial para que las raíces se

sientan bien, ya que como los restantes órganos, también este respira.

Sensores Resistivos

(bloque de yeso, “Watermark”)

Sensores Resistivos

Ventajas:

 Baratos

 Alto grado de precisión

cuando la concentración iónica en el suelo es

constante.

 Funciona sobre todo el

espectro de tipos de suelo.

Desventajas:

 Necesita calibrado.  Vida útil limitada del

sensor.

 El calibrado se pierde

con el tiempo (Bloque de Yeso)

Time Domain Reflectometer

(TDR)

 Medida volumétrica del contenido de

Time Domain Reflectometer (TDR)

Ventajas:

 Independiente de la textura,

la temperatura y el contenido iónico del suelo.

 Útil para medidas a largo

plazo.

 Puede ser automatizado.  Responde rápido a los

cambios.

Desventaja:

Patrón del bulbo húmedo en Riego por Goteo Enterrado Localización poco profunda del futuro sensor

SSDI

Transmisor Netasense 30 60 90 Sensores Netasense

50%- Water Level 1

Experimento de riego en Jatropha

con sensores de humedad Netasense

Sensores de humedad Netasense

150% - Water Level 3

Special Drill Special Worker

ECH₂O Trans.

Sensores ECH₂0–5 en Jojoba Plantación 09

Riego bi- semanal

Caudalímetro Irriwise

Instalación – paso a paso

Instalación del Caudalímetro

Fase final

Otros Sensores

Sensores Capacitores



Miden el contenido de agua en suelo, a

cualquier profundidad, con alta precisión.



Costosos, estabilidad cuestionable (sonda

de neutrones).



Medida de suelo “no destructiva”, puede

brindar datos en tiempo real.



Dependientes de las características del

Modelos balance de agua en cultivo

(método del libro)

Ventajas:



No se basa en las

lecturas de datos del

suelo.



Barato.



Toma en cuenta las

condiciones climáticas.

Desventaja: