“JORNADAS DE SALICACEAS MENDOZA 2009”
El manejo del recurso agua en MendozaExperiencias con salicáceas
“El riego por escurrimiento superficial en Mendoza. Eficiencia de riego, mejoramiento del riegoevapotranspiración y coeficiente de cultivos”
José Antonio Morábito
FCA-UNCuyo - CRA-INA
15 al 17 de abril de 2009
Comparación de los diferentes métodos de riegoF A C T O R D EC O M P A R A C IÓ N
R I E G O P O RS U P E R F IC I E
R IE G O P O RA S P E R S IÓ N
R I E G OL O C A L IZ A D O
T O P O G R A F Í A P R E F E R I B L E 0 -1 % ( AM A Y O R P E N D IE N T EQ U E S E A NU N I F O R M E S )
A D A P T A B L E A L AM A Y O R ÍA
A D A P T A B L E A L AM A Y O R ÍA
S U E L O S - P R E F I E R ET E X T U R A S M E D I A SA F IN A S- P R O F U N D O S
A D A P T A B L E(P R O B L E M A S E NL O S M U YA R C IL L O S O S )
A D A P T A B L E
C U L T I V O S - R A ÍZ P R O F U N D A- A R R O Z
- A D A P T A B L E- B U E N O P A R AC U L T IV O S A LV O L E O
A D A P T A B L E A L AM A Y O R ÍA D E L O SC U L T IV O S E NL ÍN E A S
C O S T O D EIN V E R S IÓ N
M E D IO A L T O A L T O A M U Y A L T O
O & M M E D IO A L T O M E D IO A A L T O
E F IC IE N C I A B A JO A M E D IO M E D IO A A L T O A L T O A M U Y A L T O
E N E R G Í AT O T A L P A R AR IE G O
B A JO A L T O M E D IO A A L T O
P R O B L E M A S - IN U N D A C IÓ N YA S C E N S O D E L AF R E Á T IC A- P E R D ID A D E LS U E L O
- E N F E R M E D A D E SC R IP T O G Á M IC A S
- S A L I N IZ A C IÓ N D EL O S S U E L O S- T A P A D O D EE M I S O R E S
A T E N C IÓ NE S P E C I A L
- N I V E L A C IÓ N D E LS U E L O- P E R D ID A D E LS U E L O
- V IE N T O- S E R V IC IOT É C N IC O- M A N O D E O B R AC A L IF I C A D A
- S E R V IC IOT É C N IC O- M A N O D E O B R AC A L IF I C A D A
Riego por escurrimiento superficial
Riego sin pendiente (sin desagüe): el agua permanece estancada sobre el suelo durante cierto tiempo
Mojado parcialMojado completo
- Riego por inundación de rios: descontrolado o poco controlado. No sistemático.
. Riego por crecida del río: India, Paquistan, Sudán, etc.
. Riego por inundación estacional: cultura del arroz y “basins o grandes melgas”
-Riego sin pendiente o a “0”: controlado y sistemático
RSurcos a “0”
Dr
RMelgas a “0”
Dr
DrBasins o Grandes Melgas
R
Dr
Riego por escurrimiento superficial
Riego con pendiente (con desagüe?): infiltración del agua en el suelo mediante la circulación y el mantenimiento de un caudal
Mojado parcialMojado completo
- Riego por inundación: semicontrolado y sistemático
- Riego por curvas de nivel: semicontrolado y sistemático
- Corrugación: semicontrolado y sistemático
- Riego con pendiente: controlado y sistemático
(surcos o melgas con o sin cierre final)
Cierre final
Melgas CP y D
Dr
RSurcos CP y D
Dr
R
Dr
R
Riego por escurrimiento superficial: surcos sin desagüe al pie en frutalesRiego por escurrimiento superficial en Forestales
MODELACION CON SIRMOD
Caso de riego con desagüe: ZONA 1Caso de riego sin desagüe: ZONA 2Caso de riego por pulsos: pulso_ejem
Distancia x (m)
dinf
dr
0 LL1 L2
Lámina infiltrada (mm)
Perfil de la lámina infiltrada total
Volumen percolado
Volumen almacenado
Déficit
Distancia x (m)
dinf
dr
0 LL1 L2
Lámina infiltrada (mm)
Perfil de la lámina infiltrada total
Volumen percolado
Volumen almacenado
Déficit
Perfil transversal del agua infiltrada en riego por superficie
Eficiencia de riego
Eficiencia de riego: permite establecer el grado de racionalidad en el uso del agua.
Según Bos y Nugteren (1982) el movimiento del agua en un sistema de riego, desde la fuente hasta el cultivo, presenta tres operaciones: conducción, distribución y aplicación.
Definir si un riego es adecuado depende de: la cantidad de agua almacenada en la rizósfera, las perdidas por percolación por debajo de la zona radical, las pérdidas de agua por escurrimiento al pie (desagüe), la uniformidad del agua aplicada y del déficit remanente después del riego.
Israelsen y Hansen (1962) distinguen tres eficiencias parcelarias
== 100*inf
aplicadaaguadevolumen
almacenadayiltradaaguadeVolumenEAP
La eficiencia de aplicación (EAP) evalúa las perdidas de agua
== 100*)(
inf
ealmacenablorequeridaaguadeVolumen
almacenadayiltradaaguadeVolumenEAL
La eficiencia de almacenaje (EAL) expresa el grado de suficiencia del riego en la rizósfera
100*)4
1d(100*
inf
inf
dpromedioiltradalámina
operjudicadmáscuiartodelpromedioiltradaláminaEDI ==
La eficiencia de distribución (EDI - UD) que evalúa la uniformidad de la lámina infiltrada
Eficiencia de riego
Calificación de las eficiencias de aplicación, almacenaje y distribución en zonas de
riego integral para métodos de riego por superficie (Roscher, 1985)
Eficiencia de riego
Parámetro Malo Satisfactorio Bueno EAP < 60 60 - 75 > 75 EAL < 80 80 - 90 > 90 EDI < 80 80 - 90 > 90
Eficiencia de riego potencial: se determina siguiendo dos metodologías
Eficiencia de riego potencial según el manejo del método de riego:
Indica el grado de eficiencia del método si el manejo es óptimo(Merriam et al., 1973)
Ha sido obtenida con el modelo SIRMOD 100×=db
droptEAPM
Eficiencia de riego potencial por salinidad
Indica el grado de eficiencia de acuerdo a los niveles de salinidad objetivo en la rizósfera.
* Eap = 80% Eap = 75% Eap = 60%
Eal = 100% Eal =100% Eal =100%
Edi = 90% Edi = 75% Edi = 95%
DISTINTOS CASOS
RIEGO DEFICITARIO
RIEGO NORMAL
RIEGO EN EXCESO
Eap = 80% Eap = 85% Eap = 95%Eal = 90% Eal = 80% Eal = 95%Edi = 85% Edi = 75 % Edi = 95%
Eap = 100% Eap = 100% Eap = 100%
* Eal = 80% Eal = 50% Eal = 40%
Edi = 80% Edi = 70% Edi = 60%
Hidrograma de entrada y de salida
Ving = 102,97 m³
Vegr = 24,71 m³
Vinf = 78,26 m³
Valm = 12,38 m³
Vperc= 65,87 m³
EAL = Valm/Vdef = 100 %
EAP = Valm/Ving = 12 %
Pp = Vperc/Ving= 64 %
Ep = Vegr/Ving = 24 %
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 45 90 135
156
180
201
225
270
315
360
485
770
1055
1340
1470
1486
TIEMPO (minutos)
CAU
DAL
(L/m
in)
CAUDAL ENTRADO CAUDAL SALIDO
Evaluación del riego
El área regadía del río MendozaEl riego en Argentina usa el 70% de las extracciones de agua y tiene baja eficiencia
(a) mal manejo de los métodos de riego por escurrimiento superficial(b) predominio de métodos de riego por superficie sobre los presurizados
La ineficiencia afecta 1/3 de las 1,5 millones de hectáreas regadas con problemas de salinización de suelo y/o de drenaje.
Las pérdidas económicas anuales por la ineficiencia en la gestión de los recursos hídricos (agua subterránea y riego) se estimaron en u$s 1.500 millones (Banco Mundial, 2000).
En Mendoza el agua constituye el factor de producción más importante para el sector agrario (agricultura + agroindustria), que ocupa un lugar destacado en la economía, participando en el 20% del producto bruto geográfico, en el 50% de las exportaciones y dando trabajo al 23% de la población (Gervasi, 2001).
Ello justifica plenamente la evaluación de la eficiencia de riego y la elaboración de recomendaciones (DG de I, Organismos de Usuarios y Productores).
Suelos salinos
Ciudad de Mendoza
CUENCA DEL RÍO MENDOZA
Dique de embalsePotrerillos
Andes
Río Mendoza
Area regada porel río Mendoza
Resultados
H
Fdn db dinf dal dper
0
20
40
60
80
100
120m
m
a
b b
a
Láminas de reposición (dn), lámina bruta (db), lámina infiltrada (dinf), lámina almacenada
(dal) y lámina percolada (dper) agrupadas según cultivosValores seguidos por letras distintas indican que son estadísticamente diferentes para un αααα (0,05)
a a
a
a
a
a
Análisis de las láminas de riego
77
34
28
53
ResultadosAnálisis de la salinidad en la rizósfera del área regada
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1 2 3 4 5 6 RíoMendoza
Zona de riego
CEes (dSm
-1) CEes media de cada una de
las seis zonas de riego y
para toda el área del río
Mendoza, expresada en dS
m-1 a 25ºC
3,8
b b b
a
b b b
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
Cabeza Medio Pie
Ubicación
CE
es(d
S m
-1)
CEes media en los
diferentes puntos de
muestreo dentro de las
parcelas regadas para el
caso de riego sin desagüe
en el área del río Mendoza,
expresada en dS m-1 a 25ºC
bb
a
2,72,2
ResultadosVariación de la salinidad del agua superficial en las distintas zonas de riego
0 .0
0 .2
0 .4
0 .6
0 .8
1 .0
1 .2
1 .4
1 .6
1 .8
1 2 3 4 5 6
Zona de r ieg o
1,62
a
b bbbb
0.92
Conductividad
eléctrica media del
agua de riego
superficial según
zona de riego del
río Mendoza
0
10
20
30
40
0 5 10 15 20 25 30
Error de estimación con respecto a la media (%)
Tam
año
de la
mue
stra
ZONA 4 ZONA 1
Variación del tamaño de la
muestra en función del error
de estimación de la CEagua
con respecto al valor de la
media, (1 - α α α α = 0,95)
ResultadosComparación entre eficiencias de aplicación potenciales obtenidas por diferentes métodos
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 RíoMza
Zona de riego
EAP (%)
EAP Actual EAP BalSal EAP 90%MH EAP Manejo
Eficiencia de
aplicación actual
(EAP actual) y
eficiencias de
aplicación
potenciales en las
distintas zonas de
riego del río
Mendoza
Zona Eficiencia de aplicación actual
Eficiencia de aplicación potencial aconsejada
1 40 61 – 66 2 55 65 – 75 3 60 66 – 79 4 62 65 5 71 71 6 70 70
Oasis 59 66 – 71 (69)
Eficiencias de
aplicación potenciales
en cada una de las
zonas de riego del río
Mendoza y del oasis
Recomendaciones generales Riego con desagüe
Excesivas pérdidas por escurrimiento al pie
Reducir el volumen de agua escurrido al pie y asegurar el mojado del suelo en la rizósfera
Duplicar o triplicar la longitud de los surcos (encadenado)
Usar tiempos de aplicación que aseguren el mojado de la profundidad de suelo adecuada (según cultivo)
Reducir el caudal unitario o usar dos caudales
Causa de ineficiencia
Estrategia
Mecanismo
Reducir el espaciamiento entre surcos para la aplicación de grandes láminas (frutales)
Almacenar el agua al pie de la propiedad (re-uso)
Riego sin desagüe
Reducir la lámina de riego
Disminuir el tiempo de aplicación en otoño, invierno y primavera (mantenerlos en el verano).
Causas de ineficiencia
Estrategia
Mecanismo
Excesiva percolación profunda
Falta de uniformidad de distribución del agua (cabeza- pie)
Problemas de pendiente
Corregir la pendiente de la unidad de riego
Nivelar la parcela regada
Recomendaciones generales
Pequeñas compuertas laterales sobre acequias para sistemas de riego por superficie(permiten el paso de agua a través de tuberías)
Pequeñas compuertas sobre acequias
Válvula para riego
Mejoramiento del sistema de distribución (sistema californiano):
aplicación de caudales conocidos en parcelas bien sistematizadas
Válvula automática de mariposa para riego por pulso NRCS National Engineering Handbook, 1997
Riego por pulsos (surge flow) - Stringham & Keller (1979)
Lámina Bruta (mm) riego tradicional vs riego por pulsos
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
600
Tomate Ajo Ajo Cebolla Cebolla Tomate Promedio
Lám
ina
bru
ta (
mm
)db tradicional
db pulsos
Eficiencia de apl icación
0
10
20
30
40
50
60
Tomate Ajo Ajo Cebol la Cebol la Tomate Pr omedio
riego tradicional
riego por pulsos
SURGE FLOW
Nuevas tecnologías del riego
Su incorporación a los regadíos pretende contribuir a mejorar la eficiencia de aplicación del agua y a optimizar la utilización de los recursos. Se impone ante:
– Una reducción del agua disponible para riego (incremento de la demanda urbana e industrial, del medio natural, cambio climático).
– La necesidad de reducir los costos de producción.
– Los problemas de contaminación y el deterioro del medio por un mal manejo del agua o por su uso desmesurado.
Manejo del agua para un uso eficiente
Objetivo Tecnología
Reducir demanda
Ahorrar agua
Conservar el agua
Mayor rendimiento por
unidad de agua
Mayor ingreso al productor
• Seleccionar variedades de cultivos• Adoptar riego deficitario controlado
• Mejorar los sistemas de riego y re-uso de desagües y escurrimientos
• Manejo de suelos / coberturas de suelos• Adoptar mejores prácticas
• Evitar el estrés en periodos críticos
• Seleccionar cultivos rentables • Adoptar técnicas apropiadas de riego
Técnicas para determinar oportunidad de riego
BASADAS EN
SUELO CLIMA
PLANTA
Registros de la humedad del suelo
Wc, Wm, Wur
Ecuaciones para determinar ET
(Penman, Blaney y Cridle, Jensen y Haise, Monteith,
Doorenbos y Pruit, Penman Monteith)
Potencial hídrico de la hojaConductancia estomática
Contenido relativo de aguaReflexión y temperatura de la hoja
Velocidad de flujo de la saviaCrecimiento (del fruto, tronco, brotes ápices)
Indicadores visuales
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
30/08/05 29/09/05 29/10/05 28/11/05 28/12/05 27/01/06 26/02/06 28/03/06
fecha
mm de agua
Balance Wc Umbral de riego Wm Sonda Medio Gravimetría
Planificación del riego en tiempo real: necesidades de riego y oportunidad de riego en el caso por superficie Calendario de Riego
TANQUE TIPO “A”
Integra: radicación, viento, temperatura y HRDiámetro de 1,21 mAltura de 0,25 m
Fe galvanizado (calibre 22)Montado sobre enrejado de madera (15 cm)
POTENCIAL HPOTENCIAL H ÍÍDRICO DEL TALLODRICO DEL TALLO
El potencial hídrico se mide con una cámara de presión, que en términos simples, mide la "la presión sanguínea " de la planta. Por supuesto, en la planta circula agua en lugar de sangre, y la presión en su interior corresponde a una tensión (presión negativa) producto de la evaporación del agua desde las hojas.
El potencial hídrico es mas negativo en la medida que aumenta la transpiración de la planta o bien disminuye la humedad del suelo explorado por el sistema radicular.
CÁMARADE ACCESO
PECIOLODE LA HOJAA MEDIR PRESIÓN
TAPÓN DE GOMA
MANÓMETRO
LLAVE DE PASOREGULADORADE PRESIÓN
BALÓN DENITRÓGENOA PRESIÓN
BOLSA PLÁSTICAY PAPEL ALUMINIO