CONFERENCISTA
OTTO RENE CASTRO LOARCA
REQUERIMIENTO DE
AGUA PARA LA CAÑA
DE AZUCAR
Análisis de los factores
climáticos en la latitud 14
Antigua Guatemala,
Agosto 13 del 2015
LAT 14°
ECUADOR
LONG 90°
SUR
NORTE
LA RADIACIÓN SOLAR AL LIMITE DE LA ATMÓSFERA EN DIFERENTES ZONAS CAÑERAS
20
25
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45
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85
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3
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1
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7
28
1
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5
30
9
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3
33
7
35
1
36
5
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
MJ/
m2/d
ía
Día juliano/año
Z.C. GUATEMALA LA GRECIA, HON
MONTE ROSA, NIC RaCAHSA, Hon
LA FLORIDA CENICAÑA, COL
LA CANTIDAD DE ENERGIA SOLAR QUE LLEGA A CADA UNA DE LAS LATITUDES DEFINE EN LOS CULTIVOS EL REQUERIMIENTO DE AGUA EN EL TIEMPO Y ESPACIO
DIA JULIANO
ESTUDIO FAO, RIEGO Y DRENAJE 56
DIA
DIA
DIA
NOCHE
NOCHE
DINAMICA DEL CONSUMO DE AGUA DIARIO
EN CAÑA DE AZÚCAR
CONDICION DE HUMEDAD EN EL SUELO NORMAL (CC – DPM) Y BUENA CALIDAD DEL AGUA
Fuente: Sentek, Australia 2014
El comportamiento de la radiación solar, la
temperatura del aire, la humedad atmosférica y la
velocidad del viento afectan el requerimiento de
agua de los cultivos de diferentes maneras. Ante tal
situación a nivel mundial se ha estado utilizando el
parámetro ETo para inferir sobre el efecto del clima
en el requerimiento de agua, dicho parámetro fue
recomendado por expertos e investigadores en riego
en el evento organizado por la FAO en mayo de
1,990 (Allen, R. 2006)
Los únicos factores que afectan ETo son los parámetros climáticos.
CONCEPTOS DE EVAPOTRANSPIRACIÓN
Allen, 2006, ESTUDIO FAO, RIEGO Y DRENAJE 56
La ETo estimado por el modelo Penman
Monteinth representa el
requerimiento máximo de agua
OBJETIVOS
• Analizar los factores climáticos que inciden en el comportamiento del requerimiento de agua en caña azúcar para la latitud 14°.
• Establecer recomendaciones técnicas que contribuyan a la optimización del uso del agua, basado en el comportamiento del requerimiento de agua.
Materiales y Métodos
Factores climáticos
Guía para la determinación de los
requerimientos de agua de los cultivos a través de la Eto. (Allen, 2006)
Uso de la información histórica de las 16
estaciones meteorológicas
ubicadas en la zona cañera
guatemalteca(ICC, 2015)
Estudio del ENSO
Consulta: International
Research Institute for Climate and
Society (IRI, 2015)
Consulta: National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA, 2015)
Consulta: Center for Weather and Climate Prediction (CPC, 2015)
Análisis del requerimiento
de agua
Uso de Excel
1. Análisis gráfico
2. Regresiones y correlaciones
15
20
25
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45D
ía 8
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0
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4
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2
36
0
MES
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
MJ/
m2/D
IA
ENERGIA AL LIMITE DE LA ATMOSFERA
ENERGIA SOLAR POTENCIAL AL LIMITE DE LA TIERRA EN LA LATITUD 14°
Δ DEL REQUERIMIENTO DE
AGUA
DEL REQUERIMIENTO
DE AGUA
Δ
PERIODO DE MAYOR REQUERIMIENTO DE AGUA
18 ABRIL 28.62 MJ/m2/día
11.68 mm/día
20 AGOSTO 28.40 MJ/m2/día 11.59 mm/día
ENERGIA POTENCIAL AL LIMITE DE LA TIERRA
DIA JULIANO
21.53
28.83
15
17
19
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27
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312
74
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4
29
4
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4
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4
32
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4
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4 9
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89
99
10
9
11
9
12
9
13
9
14
9
OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY
MJ/
m2/d
ía
ENERGIA POTENCIAL LAT 14°
7.30 MJ/m2/día 2.98 mm/día
PERIODO NORMAL DE RIEGO
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
4.50
5.00
5.50
6.00
6.50
7.00
7.50
8.00
14
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1/1
1/2
008
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2/2
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08
21
/12
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/12
/20
08
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/20
09
20
/01
/20
09
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/01
/20
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2/2
009
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09
1/0
3/2
009
11
/03
/20
09
21
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09
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/03
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09
20
/04
/20
09
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/04
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09
10
/05
/20
09
20
/05
/20
09
30
/05
/20
09
ETo
(m
m)
MJ/
m2/d
ía
DIAS CON VALORES DE ETo MAS BAJOS, DIAS CON MUCHA
NUBOSIDAD
PERIODO NORMAL DE RIEGO
DIAS CON VALORES DE ETo MAS ALTOS,
DÍAS MÁS DESPEJADOS
Energía potencial que puede llegar
a la superficie terrestre en la
latitud 14°
Comportamiento en relación a la energía potencial que llega a la superficie terrestre (días despejados) y la ETo en la latitud 14°
NIÑA
NIÑO
NEUTRO
Incrementos por frentes fríos
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
01
-No
v
08
-No
v
15
-No
v
22
-No
v
29
-No
v
06
-Dic
13
-Dic
20
-Dic
27
-Dic
03
-En
e
10
-En
e
17
-En
e
24
-En
e
31
-En
e
07
-Fe
b
14
-Fe
b
21
-Fe
b
28
-Feb
07
-Mar
14
-Mar
21
-Mar
28
-Mar
04
-Ab
r
11
-Ab
r
18
-Ab
r
25
-Ab
r
02
-May
09
-May
16
-May
23
-May
30
-May
Eto
(m
m)
VARIABILIDAD DE LA DEMANDA DE AGUA ESTRATO BAJO SEGÚN INCIDENCIA DEL ENSO
07-08 09-10 12/13
NOV DIC MAY ENE ABR FEB MAR
ETo = 0.191Rg + 0.910 R² = 0.905
ETo = 0.175Rg + 0.955 R² = 0.932
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
4.50
5.00
5.50
6.00
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
ETo
Pe
nm
an-M
on
teit
h (
mm
)
Radiación global (MJ/m2/día)
MAR-ABR Zafra 2009/10 MAR-ABR Zafra 2010/11 Lineal (MAR-ABR Zafra 2009/10)
Lineal (MAR-ABR Zafra 2009/10) Lineal (MAR-ABR Zafra 2009/10) Lineal (MAR-ABR Zafra 2010/11)
Comportamiento de la ETo en un
período ENSO frio
Comportamiento de la ETo en un período
ENSO cálido.
ETo = -0.001vv2 + 0.188vv + 3.386 R² = 0.888
3.00
3.40
3.80
4.20
4.60
5.00
5.40
5.80
6.20
6.60
7.00
7.40
7.80
8.20
8.60
5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00
ETo
(m
m)
Velocidad del viento promedio del día, vv (Km/h)
El efecto de la velocidad del viento en la ETo (Estimado con Penman-Monteinth).
NOTA: Ejemplo de lo ocurrido en Febrero 2,009 (incremento del viento causado por un frente frío en un período ENSO frio),
latitud 14°.
0.000.501.001.502.002.503.003.504.004.505.005.506.00
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
JULIO AGOSTO
ETo
(m
m)
2012 2010 Polinómica (2012) Polinómica (2010)
Comportamiento del requerimiento de agua (ETo) en el período de lluvia
en el estrato litoral, de la latitud 14°,
NOTA: Caso de los años 2010 (ENSO frio y 2012 (ENSO neutro), registros de
la estación meteorológica “San Antonio El Valle” ubicado en el estrato litoral
a 10 msnm.
4.5
5
5.5
0
1
2
3
4
5
6
NOV-DIC ENE-FEB MAR-ABR
ETo
(m
m)
PERIODO DE RIEGO
REQUERIMIENTOS DE AGUA MAXIMO (0.75P) SEGÚN PERIODO DE RIEGO EN LA LATITUD 14°
Recomendaciones técnicas
El diseño agronómico de los sistemas de riego que se realicen en la latitud 14° deben de considerar el valor 5.5 mm/día, válido para todos los estratos altitudinales y longitudinales de la zona cañera guatemalteca (valor razonado y seleccionado dentro de un período considerado crítico con una probabilidad de ocurrencia del 75 por ciento, valor que garantiza que el sistema funcione adecuadamente a los requerimientos más críticos que se pueda presentar entre Marzo y Abril de por lo menos 7.5 por cada 10 años).
Recomendaciones técnicas
• En la planificación del riego utilizar como requerimiento máximo de agua, los siguientes valores en mm/día:
– Noviembre y Diciembre: 4.5
– Enero y Febrero: 5
– Marzo y Abril: 5.5
• Para planificar el riego en caña de azúcar en la latitud 14° utilizar los valores de Kc recomendados por CENGICAÑA (Castro, 2012).
• En las áreas con incidencias de viento promedio en el día mayor a 10 Km/h durante los meses de enero a marzo, en esas condiciones, se debe de realizar estudios específicos en el lugar a través del análisis de ETo Penman-Monteinth con el fin de seleccionar en método y sistema de riego adecuado.
Recomendaciones técnicas