Dimensionar la profundidad del agua: Parte 1 - Conceptos

Autor: Ívena Carlos Passarella - Data: 19/06/2020

Al llevar a cabo un proyecto de riego, es necesario obtener datos fundamentales, que es la cantidad de agua necesaria para el desarrollo del cultivo, es decir, es una de las principales informaciones necesarias para el manejo adecuado del riego y un plan de uso eficiente del agua. . Por lo tanto, es esencial que se conozcan los parámetros relacionados con las plantas, el suelo y el clima para determinar el momento oportuno para regar y la cantidad de agua que se aplicará.

Segundo Carvalho et al. (2007), para um manejo adequado de irrigação em qualquer cultura, é essencial determinar a evapotranspiração. De acordo com Silva & Marouelli (1998), é necessário realizar o controle da umidade do solo e/ou o conhecimento da evapotranspiração durante todo o ciclo da cultura. Desta forma, torna-se necessário o estudo destes parâmetros que auxiliem na tomada de decisão, em que um deles é o coeficiente de cultura (Kc) determinado pela razão entre a ETc e a ETo.

La evapotranspiración es la pérdida de agua a la atmósfera en forma de vapor, esta pérdida puede provenir de superficies de agua libre (ríos, océanos, mares, lagos, etc.), suelo y vegetación húmeda, y la transpiración de las plantas. La ETc según Doorenbos y Pruitt (1977) puede calcularse a partir de la evapotranspiración de referencia (ETo) y el coeficiente de cultivo (Kc) en sus diferentes etapas fenológicas. La evapotranspiración puede ser potencial (ETp), referencia (ETo), Real (ETr), oasis (ETO) y Cultura (ETc).

La evapotranspiración potencial (ETp) es el agua eliminada de una superficie cubierta de maleza y vegetación verde, si está disponible.
La evapotranspiración de referencia (ETo), es el agua eliminada de una superficie cubierta de maleza y verde, pero debe estar libre de estrés hídrico y enfermedades.
La evapotranspiración real (ETr) es la cantidad de agua transferida a la atmósfera.
La evapotranspiración oasis (ETO) es el área de la planta irrigada que está rodeada por un área seca extensa, de donde proviene la energía de advección (calor sensible, H), que aumenta la cantidad de energía disponible para el ET.
La evapotranspiración del cultivo (ETc) se realiza mediante cultivo libre de plagas y enfermedades.

Coeficiente de cultura
Es la relación entre la evapotranspiración del cultivo (ETc) y la evapotranspiración de referencia (ETo), en un momento específico.

El valor de Kc varía según el cultivo y su desarrollo, dividiéndose en: Kcini (desde la poda hasta la floración), Kcmed (desde la floración hasta la maduración) y Kcfim (desde la maduración hasta la cosecha).

Cálculo de ETo
Se puede calcular utilizando varios métodos, el más simple es el método Hargreaves-Samani, expresado por:

ETo = F x (Tmax - Tmin) x (Tmax + Tmin + 35,6)

Donde, F es un coeficiente que depende del día del año, Tmáx y Tmín son los valores diarios de las temperaturas máximas y mínimas, respectivamente. (ºC).

Cálculo de ETc
Puede ser representada por:

ETc = Kc x ETo

Donde ETc se expresa en mm

Determinación del intervalo de riego.
El rango se puede determinar de tres maneras:

Cambio de riego fijo: generalmente se adopta en áreas con poca lluvia. Para los sistemas de riego por aspersión y microaspersores, se puede regar una o dos veces por semana, y no diariamente, ya que puede aumentar la pérdida por evaporación. Además, cuando el riego es muy frecuente, solo se humedece una pequeña capa de suelo, lo que dificulta el desarrollo de las raíces, que, en su mayor parte, tienen una profundidad de 40 cm a 60 cm. En los sistemas de goteo, por otro lado, el volumen de suelo con agua disponible para el cultivo es menor, por lo que requiere riegos más frecuentes. La siguiente tabla muestra un ejemplo de una hoja de cálculo con riegos cada siete días. Se observa que el valor de la lluvia (P) ocurrida en el intervalo entre riegos debe descontarse del valor del ETc acumulado (ETca).

Cuchilla de riego fija: el riego se realiza cada vez que el ETc acumulado (ETca) alcanza un valor preestablecido, que dependerá del tipo de suelo. Cuanto mayor es la capacidad de retención de agua del suelo, mayor es el valor de ETca. Para fines prácticos, este valor puede variar entre 10 mm, para suelos con un alto contenido de arena y baja capacidad de retención de agua; hasta 30 mm, en suelos que tienen una mayor capacidad para almacenar agua. Cuanto mayor sea el valor de ETca adoptado, mayor será el intervalo de riego. Por esta razón, en regiones donde hay precipitaciones más frecuentes, se recomienda utilizar intervalos con cuchillas de riego fijas en lugar de turnos de riego fijos. La siguiente tabla muestra un ejemplo de una hoja de cálculo en la que el riego se realiza cada vez que ETca alcanza un valor cercano a 20 mm. Como el valor de la lluvia (P) que ocurre en el intervalo entre riegos se deduce del valor del ETc acumulado (ETca), cuanta más lluvia haya, mayor será el intervalo entre riegos y, en consecuencia, menor será el número de riegos del cultivo, lo que representa Ahorro de agua y energía.

Riego basado en la tensión del agua en el suelo: un valor preestablecido de la tensión del agua en el suelo se utiliza como base para el riego. Esta tensión está directamente relacionada con el contenido de humedad del suelo, porque cuanto más seco es el suelo, mayor es la tensión con la que se retiene el agua. Esto se puede ver en la Fig. 1, donde se muestra un ejemplo de una curva de retención de agua del suelo. Un valor de humedad del suelo corresponde a cada valor de tensión. Entonces, en este ejemplo, para una tensión de 10kPa (0.1atm) la humedad del suelo es 29.1% (291mm de agua por metro de profundidad del suelo) y para la tensión de 20kPa (0.2atm) la humedad es igual al 25,2% (252 mm / m). Estas relaciones entre la tensión y la humedad varían entre los suelos. Por lo tanto, es necesario hacer una curva de retención específica para cada suelo.

Cálculo de tiempo de riego

Es la relación entre el valor acumulado de ETc (ETca) y la intensidad de aplicación de los emisores. Debe agregarse del 10% al 20% al valor de ETca, para compensar las irregularidades del sistema de riego. Cuanto mayor es la irregularidad, mayor debe ser el aumento. El siguiente es un ejemplo de cálculo según la tabla.
Caudal del emisor (microaspersor) = 75 L/h
Espaciado entre emisores (no entre plantas) = 6,0 m x 5,0 m = 30,0 m2
Intensidade de aplicação = 75L/h : 30,0m2 = 2,5 mm/h
ETc acumulada (ETca) = 16,7 mm x 20% = 20,0 mm
Tiempo de riego (TI) = 20,0mm : 2,5mm/h = 8,0 horas

Cálculo de la Uniformidad de caudales
Refleja las diferencias entre los volúmenes aplicados por los emisores en la parcela durante el riego. Para evaluar la uniformidad de los caudales periódicamente en el campo, se pueden muestrear al azar 18 emisores en cada parcela, determinando sus caudales. Con estos valores, el (CUV) se obtiene usando la siguiente expresión:
CUV= 100 x (1 - (0,67 x (Qs - Qi) / (Qs + Qi) ) )
CUV es el coeficiente de uniformidad de flujo (%)
Qs es la suma de los tres flujos más grandes(L/h)
Qi es la suma de los tres flujos más grandes(L/h).
Los valores de CUV deben ser superiores al 80% para que el sistema funcione bien.

Consulta los 3 artículos sobre cálculos hidráulicos:
1 de 3: Dimensionamiento de la profundidad del agua: Parte 1 - Conceptos
2 de 3: Dimensionar la profundidad del agua: Parte 2 - Cálculos
3 de 3: Dimensione la profundidad del agua: Parte 3 - Las 5 etapas del desarrollo cultural

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