Imp Riego 1

Descubriendo la Ciencia por medio de la relación Suelo – Agua – Planta Instituto de Educación Rural - Liceo Técnico Profesional Paulino y Margarita Callejas Universidad de Chile - EXPLORA – CONICYT

Guía de estudio Nº 11 ¿CUÁNTO REGAR? y ¿CUANDO REGAR? Al momento de definir la cantidad de agua a aplicar en el riego, es frecuente confundir los términos evapotranspiración del cultivo o demanda de agua con las necesidades de riego para el cultivo. Para entender el concepto de necesidades de riego, es necesario recordar el esquema del momento adecuado para regar (Figura 1). Saturación CC

Saturación CC HD

UR

HA

PMP

UR PMP

Seco en Estufa Inmediatamente luego de un riego

Seco en Estufa Momento para volver a regar

Figura 1. Esquema del momento adecuado para regar. Capacidad de Campo (CC) es el máximo contenido de agua que un suelo puede retener. La planta es capaz de extraer agua desde CC hasta el punto de marchitez permanente (PMP), cantidad de agua conocida como humedad aprovechable (HA). La humedad de déficit (Hd) será la cantidad de agua necesaria a aportar en el riego para llegar nuevamente a la condición de capacidad de campo. Al definir un umbral de riego (UR), podemos decir que es el % de la humedad aprovechable que tiene que consumirse antes de regar nuevamente.

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Ejemplo 1. Un umbral de riego del 30 % significa que habrá que regar cuando la humedad aprovechable disminuya en un 30 %, o bien que habrá que regar cuando exista una humedad de déficit del 30 %. CC 30 % HD UR

HA

70 % PMP Las necesidades de riego se refieren a la cantidad de agua que debe reponerse al suelo en cada riego, correspondiendo al volumen de agua que dicho suelo puede almacenar entre el contenido de agua a capacidad de campo y el contenido de agua seleccionado como punto de partida para el riego. Es decir, en el riego repondremos la humedad de déficit, determinada al momento de definir el umbral de riego.

PROGRAMACIÓN DE RIEGO La programación del riego es una metodología que permite determinar el nivel de riego a aplicar a los cultivos. Ésta consiste en establecer la frecuencia (¿cuándo regar?) y tiempo de riego (¿cuánto regar?) de acuerdo a las condiciones edafoclimáticas del predio. Una apropiada programación del riego permite optimizar el uso del agua y maximizar la producción y calidad de los productos agrícolas. Para programar el riego es esencial estimar, tanto el agua que consumen los cultivos o su evapotranspiración, como la cantidad de agua que puede almacenar el suelo explorado por las raíces del cultivo. A continuación se definen algunos conceptos útiles en la determinación de las necesidades de riego.

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1. LÁMINA NETA DE RIEGO (Ln). La lámina neta de riego corresponde a la humedad de déficit y como ya se definió anteriormente, es la cantidad de agua que debe quedar en la zona de raíces de las plantas, para llevar el suelo a capacidad de campo después de un riego, y que a su vez, corresponderá a la cantidad de agua que puede consumir el cultivo entre dos riegos consecutivos. Para determinar la lámina neta de riego, es necesario conocer la humedad aprovechable del suelo, el umbral de riego y la profundidad de raíces que se van a mojar. Entonces, Ln = UR (%) x HA 100 Esta relación también se puede expresar como:

Ln = (CC – PMP) x Da x H x UR 100 HA Donde: Ln = Lamina neta de riego a reponer (mm). CC = Capacidad de campo (%). PMP = Punto de marchitez permanente (%). Da = Densidad aparente (g/cm3). H = Profundidad de raíces (mm). UR = Umbral de riego, expresado en términos de fracción. HA = Humedad aprovechable. La formula entrega la cantidad de agua expresada en mm (1mm corresponde a un volumen de 10 m3/ha). En el siguiente ejemplo se muestra como calcular la lámina de riego para suelos con diferentes capacidades de retención: Ejemplo 2. Calcule la lámina neta de riego (Ln) para cada uno de los siguientes tipos de suelo, considerando que es necesario regar hasta una profundidad de 600 mm, con un umbral de riego, UR% = 50%.( UR = 0,5)

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Datos: Textura Da (g/cc) CC (%) PMP (%) a) Arenoso 1,65 9 4 b) Franco 1,25 19,5 10 c) Arcilloso 1,3 35 17 H = 600 mm UR = 0,5 Entonces, Textura a) Arenoso b) Franco c) Arcilloso

Ln (mm)

Ln = (9 – 4) x 1,65 x 600 x 0,5 100 = 24,72 = (19,5 - 10) x 1,25 x 600 x 0,5 100 = 35,64 = (35-17) x 1,3 x 600 x 0,5 100 = 70,2

Ln (m / ha) 3

= 247,2 = 356,4 = 702

Respuestas: La Lamina Neta de riego en los distintos suelos es: a) 24,72 mm en suelo arenoso. b) 35,64 mm en suelo franco. c) 70,2 mm en suelo arcilloso.

2. LÁMINA BRUTA (Lb) La lámina bruta, o necesidad bruta, es la cantidad de agua que debe aplicarse en cada riego a la superficie del terreno, de manera de asegurar una penetración suficiente de agua que permita retener en la zona radicular la lámina neta (Ln). Recordemos que no es posible lograr un 100% de eficiencia en la aplicación de agua y que no toda el agua que penetra, es retenida en la zona radicular del cultivo. Existen perdidas inevitables, causadas por la desuniformidad en la aplicación de agua en el campo, por la percolación más abajo de la zona radicular y por el escurrimiento superficial. Para estar seguro que la cantidad de agua neta que debe ser reemplazada en cada riego penetra y es retenida en la zona radicular, es necesario aplicar una mayor cantidad de agua al terreno, con el fin de contrarrestar las pérdidas. Esta cantidad de agua se obtiene a través de la siguiente ecuación: Lb = Ln Ea

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Donde: Lb = Lámina bruta (mm). Ln = Lámina neta de riego (mm). Ea = Eficiencia de aplicación del equipo de riego (%/100). •

EFICIENCIA DE APLICACIÓN (Ea)

La eficiencia de aplicación (Ea) esta muy relacionada con el método de riego que se utilice. En el Cuadro 1 se presentan valores comunes de eficiencia de aplicación según métodos de riego. Con el riego se debe aplicar la cantidad de agua necesaria para elevar el contenido de agua del suelo a capacidad de campo. El volumen real que se requiere, va a depender de la eficiencia del método de riego que se utilice. La eficiencia de aplicación es el cuociente entre el volumen de agua que es necesario reponer en la zona de raíces y el volumen aplicado durante el riego, se expresa como porcentaje. Cuadro 1. Valores de eficiencia de aplicación de los distintos sistemas de riego. (Fuente: CNR reglamento ley 18.450). Métodos de riego Eficiencia de aplicación (%) Tendido 30 Surcos 45 Bordes rectos 50 Bordes en contornos 60 Pretiles 60 Tazas 65 Californiano 65 Aspersión 75 Microjet 85 Goteo 90 Para un método de riego determinado, la eficiencia de aplicación depende de: • Calidad del diseño del método • Habilidad del regador u operador del equipo de riego. • Características de terreno. En el siguiente ejemplo se muestra el efecto de la magnitud de la eficiencia de riego sobre la lámina bruta. Ejemplo 3. Calcule la lámina bruta, en las tres condiciones de suelo vistas en el Ejemplo 2, usando la eficiencia de aplicación de un riego por aspersión. Eficiencia de aplicación (Ea) = 75% ( usar 0,75 en el cálculo ó 75%/100 ) 5

Entonces, Textura

Ln (mm) 24,72

a) Arenoso 35,64 b) Franco 70,2 c) Arcilloso

Lb (mm) = 24,75 0,75 = 35,64 0,75 = 70,2 0,75

Lb (mm) = 32,96

Lb (m / ha) = 329,6

= 47,52

= 475,2

= 93,6

= 936

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Respuestas: La lámina bruta en los distintos suelos será: a) Suelo arenoso Lb = 32,96 mm b) Suelo franco Lb = 45,52 mm c) Suelo arcilloso Lb = 93,6 mm

3. TIEMPO DE RIEGO

¿Cuánto regar?

El tiempo de riego corresponde al número de horas que el agua debe ser aplicada al suelo para que penetre hasta la profundidad deseada. Para estimar el tiempo de riego es necesario conocer la evapotranspiración del cultivo (ETc) y la cantidad de agua que es capaz de entregar el equipo de riego. El tiempo de riego en un sistema de riego por goteo se puede obtener de la siguiente expresión: TR = ETc Pp EqR Etc = Eb x Kb x Kc Pp EqR = ng x Q x np x Ea Donde: TR = Tiempo de riego (horas). Etc = Evapotraspiración del cultivo (mm/día) Kb = coeficiente de bandeja (sin unidad) Kc = coeficiente del cultivo (sin unidad) PpEqR = precipitación del equipo de riego (L/hora/ha) ng = número de goteros por planta Q = caudal del gotero (L / hora) np = número de plantas por hectárea. Ea = Eficiencia de aplicación

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Ejemplo 4. Determina el tiempo de riego de un parronal plantado a 3,5 x 3,0 metros, regado por riego por goteo. Existen tres goteros por planta con un caudal de 3,5 L/hora. Datos: Eb = 189 mm/mes Kb = 0,75 Kc = 0,9 Marco de plantación = 3,5 x 3,0 m. Plantas por hectárea = 952 Nº de goteros por planta = 3 Caudal del gotero (Q) = 3,5 L/hora. a) Primero calcularemos la ETc Entonces, primero deberemos transformar la evaporación de bandeja a mm/día para lo cual consideramos que un mes tiene 30 días: Eb = 189 mm x 1mes Mes 30 días

= 6,3 mm/día

Etc = Eb x Kb x Kc Etc = 6,3 mm x 0,75 x 0,90 día Etc = 4,12 mm día La evapotranspiración del cultivo es de 4,12 mm/día. Ahora hay que transformarla a L/ha/día. Para esto recuerda las siguientes transformaciones: 1 mm = 10 m3 / ha 1 m3 = 1.000 L Entonces, Etc = 4,12 mm x 10 m3/ha = 41,2 m3 Día 1 mm ha/día Etc = 41,2 m3 x ha/día

1000 L 1 m3

Etc = 41.200 L ha/día

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De acuerdo a lo calculado se están evapotranspirando 41.200 litros por hectárea al día. b) Ahora calcularemos cuanto es lo que entrega el equipo de riego por hora y por hectárea (Precipitación del equipo de riego). Pp EqR = ng x Q x np x Ea = 3 goteros x 3,5 Lt x 952 plantas x 0,9 planta hora hectárea = 8996 L hora/ha El equipo de riego esta entregando 8.996 litros de agua por hora y por hectárea. c) Tiempo de riego TR = Etc Pp EqR TR = 41.000 L/ha/día 8996 L/h/día TR = 4,5 h/ha Respuesta: El tiempo de riego es de 4,5 horas.

4. FRECUENCIA DE RIEGO (FR).

¿Cuándo regar?

La frecuencia de riego permite estimar el número de días transcurridos entre dos riegos consecutivos y corresponde al período en que el cultivo agota la lámina neta. Para estimar la frecuencia de riego es necesario conocer la lámina neta y la evapotranspiración real del cultivo (ETc). La frecuencia de riego se puede obtener de la siguiente expresión: Fr = Ln ETc

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Donde: Fr = Frecuencia de riego, en días. Ln = Lamina neta de riego (mm). ETc = Evapotranspiración del cultivo (mm/día) Ejemplo 5. Calcular la frecuencia de riego con los mismos datos del ejemplo Nº 2, en los tres tipos de suelo, si: Etc = 6,0 mm/día. Datos: Ln = a) 24,72mm ; b) 35,64mm ; c) 70,2mm. ETc = 6,0 mm/día Textura a) Arenoso

Ln (mm) 24,72

b) Franco

35,64

c) Arcilloso

70,2

Fr = 24,72 6,0 = 35,64 6,0 = 70,2 6,0

Fr (días) = 4,1 = 5,94 = 15,6

Respuestas: Las frecuencias de riego para los distintos suelos son las siguientes: a) Suelo arenoso = 4,1 días b) Suelo franco = 5,94 días c) Suelo arcilloso = 15,6 días ¿Qué podemos concluir de los resultados del Ejemplo 5? Se puede concluir que cuanto más gruesa es la textura del suelo, más frecuentes serán sus riegos. En resumen... Texturas Arenosos

Velocidad de infiltración MAYOR

Tiempo de riego MENOR

Frecuencia de riego Más frecuentes

Arcillosas

MENOR

MAYOR

Menos frecuentes

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