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INTRODUCCIÓN Los cultivos pueden expresar su potencial productivo productivo cuando disponen de los factores factores de producción en la cantidad y oportunidad que los necesitan. Algunos de estos factores no pueden ser controlados por e hombre, dependen de la naturaleza como es el clima y las características naturales del suelo; otros factores productivos productivos pueden ser controlados en mayor o menor grado, como el nivel de nutrientes del suelo, estado sanitario del cultivo, contenido de humedad del suelo, etc. El agua que requieren los cultivos es aportada en forma f orma natural por las precipitaciones, precipitaciones, pero cuando ésta es escasa o su distribución d istribución no coincide coincide con los períodos de máxima demanda de las plantas, plantas, es necesario aportar artificialmente. En general, el clima chileno se caracteriza por una concentración de la pluviometría en los meses de otoño-invierno, produciéndose diversos grados de déficit hídrico en la temporada de primaveraverano, período que coincide con el de mayor crecimiento de los cultivos, y por lo tanto, los meses de mayor demanda de agua. Bajo estas circunstancias un conocimiento de las diversas tecnologías de riego cobran importancia, más aún si se desea hacer un uso eficiente de este recurso que normalmente es escaso. La superficie regada del país es de alrededor de 1.500.000 hectáreas, hectáreas, de las l as cuales sólo tienen riego permanente aproximadamente 1.200.000 ha; por su parte, la Región del Maule posee aproximadamente una superficie con riego permanente de unas 400.000 hectáreas y 80.000 ha con riego eventual. La disponibilidad de agua de riego posibilita aumentar e intensificar el sistema productivo, ya que permite disponer de nuevas alternativas productivas, como también obtener un aumento de los rendimientos de los cultivos que se pueden explotar en una agricultura de secano. Sin lugar a dudas que para aprovechar las ventajas de la agricultura de riego es necesario conocer las técnicas que permitan optimizar el manejo del agua. La Secretaría Regional Ministerial de Agricultura de la Séptima Región, con el financiamiento de la Comisión Nacional de Sequía, ha auspiciado la publicación del presente manual que ha sido preparado por el Programa de Riego del Instituto de Investigaciones Agropecuarias, el que está orientado a agricultores y extensionistas, y que junto con el Boletín “Tecnologías de Riego”, pretenden poner al alcance de los diferentes destinatarios las principales tecnologías de riego susceptibles de aplicar preferentemente en la pequeña agricultura de la Región del Maule. En el presente manual no se abordan obras de riego como construcción de bocatomas bocatomas y embalses, ni la construcción de estructuras que requieren requieren cálculos hidráulico h idráulicoss especiales, como la construcción de marcos partidores, sifones invertidos, canoas Parshall o de fondo plano. La Secretaría Regional Ministerial de Agricultura de la Región del Maule, la Comisión de Sequía y el Instituto de Investigaciones Agropecuarias, con esta publicación esperan contribuir al auge de la agricultura regada del sector campesino.
ISAAC MALDONADO IBARRA
INGENIERO AGRÓNOMO M.SC. DIRECTOR ESTACIÓN EXPERIMENTAL QUILAMAPU, INIA
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INTRODUCCIÓN Los cultivos pueden expresar su potencial productivo productivo cuando disponen de los factores factores de producción en la cantidad y oportunidad que los necesitan. Algunos de estos factores no pueden ser controlados por e hombre, dependen de la naturaleza como es el clima y las características naturales del suelo; otros factores productivos productivos pueden ser controlados en mayor o menor grado, como el nivel de nutrientes del suelo, estado sanitario del cultivo, contenido de humedad del suelo, etc. El agua que requieren los cultivos es aportada en forma f orma natural por las precipitaciones, precipitaciones, pero cuando ésta es escasa o su distribución d istribución no coincide coincide con los períodos de máxima demanda de las plantas, plantas, es necesario aportar artificialmente. En general, el clima chileno se caracteriza por una concentración de la pluviometría en los meses de otoño-invierno, produciéndose diversos grados de déficit hídrico en la temporada de primaveraverano, período que coincide con el de mayor crecimiento de los cultivos, y por lo tanto, los meses de mayor demanda de agua. Bajo estas circunstancias un conocimiento de las diversas tecnologías de riego cobran importancia, más aún si se desea hacer un uso eficiente de este recurso que normalmente es escaso. La superficie regada del país es de alrededor de 1.500.000 hectáreas, hectáreas, de las l as cuales sólo tienen riego permanente aproximadamente 1.200.000 ha; por su parte, la Región del Maule posee aproximadamente una superficie con riego permanente de unas 400.000 hectáreas y 80.000 ha con riego eventual. La disponibilidad de agua de riego posibilita aumentar e intensificar el sistema productivo, ya que permite disponer de nuevas alternativas productivas, como también obtener un aumento de los rendimientos de los cultivos que se pueden explotar en una agricultura de secano. Sin lugar a dudas que para aprovechar las ventajas de la agricultura de riego es necesario conocer las técnicas que permitan optimizar el manejo del agua. La Secretaría Regional Ministerial de Agricultura de la Séptima Región, con el financiamiento de la Comisión Nacional de Sequía, ha auspiciado la publicación del presente manual que ha sido preparado por el Programa de Riego del Instituto de Investigaciones Agropecuarias, el que está orientado a agricultores y extensionistas, y que junto con el Boletín “Tecnologías de Riego”, pretenden poner al alcance de los diferentes destinatarios las principales tecnologías de riego susceptibles de aplicar preferentemente en la pequeña agricultura de la Región del Maule. En el presente manual no se abordan obras de riego como construcción de bocatomas bocatomas y embalses, ni la construcción de estructuras que requieren requieren cálculos hidráulico h idráulicoss especiales, como la construcción de marcos partidores, sifones invertidos, canoas Parshall o de fondo plano. La Secretaría Regional Ministerial de Agricultura de la Región del Maule, la Comisión de Sequía y el Instituto de Investigaciones Agropecuarias, con esta publicación esperan contribuir al auge de la agricultura regada del sector campesino.
ISAAC MALDONADO IBARRA
INGENIERO AGRÓNOMO M.SC. DIRECTOR ESTACIÓN EXPERIMENTAL QUILAMAPU, INIA
3 I. CONDUCCIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE AGUAS 1. CANALES Las aguas de riego se conducen principalmente a través de canales, que se construyen c onstruyen de diferentes diferentes formas, tamaños y pendientes, lo que determina la cantidad de agua que pueden llevar, es decir, el caudal, que generalmente generalmente se mide m ide en litros por segundo (lt/s). La capacidad del canal debe estar de acuerdo al caudal máximo que conducirá, que puede ser la cantidad de agua necesaria para regar una determinada superficie superficie de terreno, o la cantidad que realmente tiene el agricultor para regar. Es antieconómico antieconómico construirlos con una capacidad muy superior a la requerida. Para diseñar un canal se debe tener en cuenta: •
•
La capacidad o cantidad de agua que va a conducir el canal, tema que veremos ve remos más adelante. El tipo de suelo donde se construirá el canal, el cual determina los taludes. El talud es la inclinación de las paredes del canal en relación a su base. En la Figura 1 se muestra un canal con talud 1:1 y 2:1. En los suelos arcillosos se puede usar un talud 1:1, en los francos y trumaos talud 2:1 y en los arenosos 3:1.
Figura 1. Sección transversal de un canal, mostrando talud y otros detalles. •
El desnivel o pendiente del canal, que puede ser o no igual a la pendiente del suelo. La pendiente del canal dependerá del tipo de suelo donde se construirá, puede ser mayor en suelos arcillosos que en suelos arenosos. La pendiente en canales se expresa como una diferencia de altura por 1.000 m; por ejemplo una pendiente de 10/1.000 (0,010) significa que el fondo del canal baja 10 metros en 1.000 m de trazo o lo que es lo mismo: 1 metro en 100 metros de canal. Los canales deben trazarse con la pendiente adecuada, ya que con pendientes muy altas, la velocidad del agua en el canal eroiona el fondo del canal; por otro lado, cuando la pendiente es muy baja se acumulan sedimentos en el canal pro-
4 vocando el embancamiento de éste. En general, canales con pendientes inferiores a 5/1.000 no producen problemas en los suelos. Cuando la pendiente del terreno por donde se debe trazar el canal es muy alta y no es posible variar el trazado o revestir el canal, se pueden construir saltillos (Figura 2). El sector del canal donde se construyan estas estructuras debe protegerse de la erosión causada por la caída del agua, usando piedras, troncos, plástico, ramas, etc.
Figura 2. Detalle de construcción de saltillos en canales.
5 La capacidad o cantidad de agua que puede llevar un canal depende de: • • •
La forma del canal; La altura del agua en el canal; y La pendiente del canal.
La forma del canal depende del ancho de la base y del talud; para aumentar la capacidad Ud. puede mantener el talud pero aumentar el ancho de la base, o bien mantener la base aumentando el alud. La altura del agua en el canal; para determinada pendiente y talud, el caudal del canal va a depender de la altura del agua. Sobre la altura de agua debe quedar un rebalse, que uede formarse con el material de la excavación excavac ión del canal. En los cuadros 1 y 2 se entregan los caudales máximos que pueden transportar dos canales de diferentes formas y altura de agua. Cuadro 1. Caudal máximo (lt/s) que puede transportar un canal con talud 1:1, con diferentes base, pendiente y altura de agua
Altura de agua, cm 10 20 30
Base 20 cm
Base 50 cm
Desnivel, cm en 10 m
Desnivel, cm en 10 m
0,5
2
4
0,5
2
4
12,6 47,6 110,1
25,3 95,2 220,2
35,7 134,7 311,4
29,0 97,1 203,8
58,1 194,2 407,5
82,2 274,6 576,3
Nota: De rebalse se deja la mitad de la altura de agua del canal.
Cuadro 2. Caudal máximo (lt/s) que puede transportar un canal con talud 2:1, con diferentes base, pendiente y altura de agua
Altura de agua, cm 10 20 30
Base 20 cm
Base 50 cm
Desnivel, cm en 10 m
Desnivel, cm en 10 m
0,5
20
40
0,5
20
40
16,8 73,8 186,4
33,6 147,5 372,7
47,5 208,6 527,1
33,1 123,4 281,4
66,2 246,7 562,9
93,6 348,9 796,0
Nota: De rebalse se deja la mitad de la altura de agua del canal .
6 Pérdidas de agua. En los canales normalmente hay pérdidas por diferentes causas (Figura 3), pero cuando los canales están muy sucios o hay obstáculos que reducen la velocidad del agua, las pérdidas por filtraciones aumentan.
Figura 3. Tipos de pérdidas de agua en canales.
Es importante reducir las pérdidas de agua en los canales, sobre todo cuando recorren grandes distancias, ya que se han detectado pérdidas diarias en canales de hasta 398 m3 por cada kilómetro de recorrido, cantidad que alcanzaría para regar 1 ha de porotos. Las labores mínimas de mantención de canales indicadas en la Figura 4 le permitirán evitar pérdidas de agua y por lo tanto, podrá regar más superficie de cultivos; para ello tenga presente que: • •
•
Con las limpias no se debe cambiar la forma ni la pendiente del canal. Se deben eliminar todos los obstáculos que disminuyan la velocidad del agua, tales como piedras, raíces, troncos, árboles, arbustos y malezas, ya que aumentan las filtraciones en el canal. Las limpias se deben realizar a fines de invierno, para tener los canales en condiciones de funcionar al inicio de la primavera.
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Figura 4. Labores mínimas de mantención de canales.
Se deben sellar o revestir aquellos sectores del canal donde hay muchas pérdidas, que se pueden deber a agrietamientos del terraplén o del fondo del canal, o por ser el terreno muy permeable. Para sellar se puede emplear suelo con alto contenido de greda o arcilla; si no se dispone de este material se puede recubrir con plástico, siguiendo las pautas de la Figura 5.
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Figura 5. Etapas para sellar un ca nal con plástico.
Así como los saltillos permiten trazar los canales en terrenos con mucha pendiente, las canoas (Figura 6) permiten conducir el agua sobre canales, quebradas, caminos, y sectores bajos del predio, sin perder la cota o nivel del agua. Las canoas se pueden construir de diferentes materiales, como metal, madera o concreto, y generalmente tienen la misma forma del canal.
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Figura 6. Diversos tipos de canoas.
2. SIFONES La aplicación del agua desde los canales o acequias de riego debe ser uniforme, de manera que se alcance a mojar la zona donde se encuentra la mayor parte de las raíces del cultivo. Tradicionalmente cuando se usan métodos de riego gravitacionales, el agua se “taquea” en el canal, sacando tierra y “champas” de pasto, y luego se abre una “boca” en el borde del canal por donde se saca una gran cantidad de agua; normalmente el regador no es capaz de manejarla, y se producen pérdidas de agua y de suelo. Hay tecnologías sencillas que permiten distribuir el agua en forma fácil como son los sifones, manta de riego, cajas de distribución, mangas plásticas perforadas, acequias niveladas con tubos rectos. Los sifones son tubos que se curvan de diferentes formas y permiten sacar agua de un canal para aplicarla al suelo. Se construyen en diferentes materiales y diámetros, siendo los más económicos de PVC y los diámetros más usados los de 1,5 y 2”. El caudal que entregan los sifones depende del diámetro y de la altura de agua en el canal (Figura 7) entregando agua cuando la salida se encuentra sumergida o con caída libre.
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Figura 7. Esquema de los sifones.
Los caudales que entregan los sifones se indican en el Cuadro 3. Cuadro 3. Caudal mínimo y máximo (lt/s) que entregan los sifones según su diámetro Caudal (lt/s) Diámetro del sifón, pulgadas
Mínimo
Máximo
1,0 2,0 2,5
0,4 1,7 2,7
0,8 2,7 4,3
Nota: Caudal mínimo con 10 cm de altura de agua en el canal. Caudal máximo con 25 cm de altura de agua en el canal.
Para trabajar con sifones los canales se deben trazar con bordes altos y bien apretilados, para lograr la altura de agua necesaria sin que el canal desborde antes del sector donde se instalarán. Para elevar el nivel del agua en el canal, se puede usar una compuerta o taquear el canal con una manta de riego (Figura 8).
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Figura 8. Esquema de una manta de riego.
Los sifones se ubican frente a cada surco, o en los sectores donde se sacará agua; en general se recomienda seguir los pasos indicados en la Figura 9. Si el sifón no lleva agua las causas pueden ser: • • •
Poca altura de agua en el canal en relación al nivel del terreno a regar. El sifón quedó con aire en su interior. El sifón se destapó sobre el nivel del agua del canal.
9 A. Sumergir el sifón bajo el agua eliminando completamente el aire del sifón y tapar la salida con la mano.
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9 B. Sacar el sifón sin que la entrada del sifón salga del agua.
9 C. Coloque la salida del s ifón frente al surco, y destape el sifón bajo el nivel del agua del canal. Figura 9. Etapas para hacer funcionar los sifones.
3. CAJAS DE DISTRIBUCIÓN Son rectángulos de madera (Figura 10) que se instalan horizontalmente en las orillas o bordes de los canales y permiten distribuir el agua a los surcos o sector a regar, sin romper el canal en cada riego. Se recomienda en cultivos permanentes sembrados en hileras como vid, frambuesas, espárragos y frutales en general. Al igual que los sifones, para trabajar con cajas de distribución se necesita un canal con bordes altos y bien apretilados. Cuadro 4. Dimensiones interiores y superficie de descarga de agua en cajas de distribución Alto (cm)
Ancho* (cm)
Superficie (cm2)
2,0 3,5 4,0 5,0
2,0 2,0 3,0 5,4
8 14 24 54
*Ancho de cada descarga lateral.
14 Cuadro 5. Caudal mínimo y máximo (lt/s) de cajas de distribución según superficie de descarga Superficie de descarga de la cama, cm2 6 14 24 54
Caudal (lt/s) Mínimo
Máximo
0,6 1,3 2,3 4,7
0,9 1,8 3,2 6,8
Nota: Caudal mínimo con 10 cm de altura de agua sobre la caja. Caudal máximo con 25 cm de altura de agua sobre la caja.
10 A. Detalle de una caja de distribución.
10 B. Instalación de una caja en el borde del canal.
10 C. Vista general del funcionamiento de cajas de distribución. Figura 10. Detalles y vista general de cajas de distribución.
15 4. MANGAS PLÁSTICAS Las mangas plásticas facilitan la conducción del agua en suelos con alta infiltración, donde las pérdidas en las canales son altas. Las limitantes que presentan es que no se pueden usar con desniveles de más de 60 cm por cada 100 metros de manga y que se acumula la basura que acarrea el agua; por estas razones debe cuidarse su uso para aumentar su duración (Figura 11 A). La manga se perfora para distribuir el agua a los surcos o sector o regar; para cerrar estos orificios se hacen tapones de goma de mayor tamaño, colocándoles un trozo de cáñamo y un palo con el cual se tira y se tapa la salida (Figura 11 B). Para disminuir la presión en las mangas se puede emplear un tambor de 200 litros, el que se perfora y se le instala un trozo de tubería de un diámetro que permita colocar la manga que trae el agua. La salida se instala a un nivel más bajo en el tambor con el mismo sistema; además se puede colocar una tapa que permite regular la cantidad de agua que sale por la manga (Figura 11 C).
11 A. Funcionamiento de mangas.
11 B. Detalles de tapones.
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11 C. Detalle de tambor regulador de presión. Figura 11. Instalación y detalles de mangas plásticas.
5. TUBERÍA CON COMPUERTAS O CALIFORNIANO MÓVIL En el sistema californiano móvil o tubería con compuertas se conduce el agua a baja presión, a través de tuberías de 200 a 250 mm (8 a 10”); con este sistema se pueden regar cultivos anuales sembrados o plantados en hileras con problemas de desnivel en la cabecera de riego. Las compuertas se colocan a la distancia que se requiere de acuerdo al cultivo y permiten regular el caudal que se aplica a cada surco. La presión necesaria se puede obtener desde un tranque acumulador o simplemente por el desnivel del canal (Figura 12).
Figura 12. Sistema californiano móvil.
6. TUBERÍA ENTERRADA O CALIFORNIANO FIJO El sistema californiano fijo o tubería enterrada (Figura 13) es similar al californiano móvil, y en lugar de válvulas para regular el caudal se emplean las siguientes estructuras: • •
•
Válvula beta: se inserta en la tubería para distribuir el agua en un sector de riego. Elevador y campanas de distribución: permiten sacar el agua desde la tubería hasta la superficie. Válvula de huerto: permite regular la salida de agua desde el elevador.
17 • •
Cámara reguladora de presión: se emplean para regular la presión. Válvula alfa-alfa: se instalan al final de la tubería para descargar o limpiar el sistema.
Figura 13. Sistema californiano fijo.
7. ACEQUIAS NIVELADAS CON TUBOS RECTOS El sistema de acequias niveladas con tubos rectos es similar a las cajas de distribución, pero se emplean trozos de tuberías de plástico, tipo Plansa o PVC de 1” ó 2” de diámetro. Se instalan en forma horizontal a un mismo nivel en el borde del canal; deben quedar a 2 cm sobe el nivel normal del agua en el canal (Figura 14). Los canales donde se instalen los tubos deben ser parejos y tener poco desnivel. Se deben instalar compuertas para elevar y regular el nivel del agua en el canal; si los tubos son de 1” instale una compuerta cada 20 a 25 tubos; si los tubos son de 2” deje no más de 15 tubos entre una compuerta y otra. Como los tubos están nivelados, cuando se eleva el nivel del agua en el canal, por cada tubo sale el mismo caudal.
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Figura 14. Esquema de instalación y funcionamiento de acequias niveladas con tubos rectos.
II. MÉTODOS DE RIEGO 1. EFICIENCIA DE RIEGO Se debe regar en forma eficiente los diferentes potreros o cultivos que tiene el agricultor, aprovechando la mayor cantidad de agua posible. Por ejemplo, al regar con riego tendido generalmente se usa mucho agua, que es difícil controlar y gran parte va a caer a los desagües, comparado con el riego por aspersión, donde normalmente toda el agua que se aplica la absorbe el suelo, lográndose una gran eficiencia. El agua que se aplica al suelo, puede seguir los siguientes caminos: •
•
•
Infiltrarse en el suelo, mojando hasta la zona de las raíces del cultivo; ésta es el agua útil para las plantas y se debe tratar que la mayor parte del agua llegue hasta esta zona. Infiltrarse en el suelo penetrando a mayor profundidad que las raíces, esta agua no la aprovechan las plantas. A este tipo de pérdidas se le llama percolación profunda. Escurrir por la superficie más allá del sector a regar, esta agua generalmente cae en los desagües o inunda caminos, es una pérdida que se llama escurrimiento superficial.
La eficiencia de riego es la cantidad de agua útil para el cultivo que queda en el suelo después de un riego, en relación al total del agua que se aplicó. Generalmente se mide en porcentaje o litros de agua útil en el suelo por cada 100 litros aplicados. La eficiencia la determina en gran medida el método de riego utilizado cuyos valores se presentan en el Cuadro 6.
19 Cuadro 6. Eficiencia o cantidad de agua útil para las plantas que queda en el suelo según el método de riego Método de riego
Agua útil para el cultivo Litros por cada 100 litros aplicados
Riego tendido Riego por surco Riego por platabandas Riego por aspersión Riego por goteo
20 a 30 40 a 70 50 a 60 65 a 80 90 a 95
Las cantidades que se señalan sirven como información general, ya que se puede usar un riego tecnificado como riego por surcos, pero emplear mucho tiempo de riego con lo que se producirá una excesiva percolación profunda o escurrimiento superficial, bajando la eficiencia. Mejorar la eficiencia de riego es regar mejor y significa: • •
• • •
Mantener la zona de raíces de los c ultivos sin excesos ni falta de agua. Evitar inundaciones en los sectores más bajos del potrero, con lo que se evitan las coceduras y enfermedades del cuello de las plantas. Disminuir los problemas de drenaje. Aumentar los rendimientos de los cultivos. Regar más superficie con la misma agua que llega al predio.
Para lograr una buena eficiencia con cualquier método de riego se deben conocer algunos problemas generales que se presentan al regar y sus posibles soluciones, que se indican en el Cuadro 7. Éstas se deben adecuar a la realidad de cada agricultor. Cuadro 7. Problemas que se pueden presentar en el riego y sus soluciones Problema
No se debe hacer
Se recomienda
Como sacar el agua de la acequia para regar
- Romper la acequia. - Taquear con tierra.
- Usar compuertas. - Usar manta de riego. - Usar sifones o cajas de distribución.
Al regar, mucho agua cae al desagüe
- Dejar correr el agua todo el tiempo.
- Usar menos agua para regar. - Usar sifones o cajas. - Reducir el caudal cuando el agua llega al final del paño a regar.
Cuántos días se dejan pasar entre un riego y el siguiente
- Esperar que el suelo se seque completamente.
- Sacar muestra de suelo y estimar humedad.
20 2. RIEGO TENDIDO El riego tendido es la forma más antigua de aplicar el agua a los cultivos; no se efectúan mayores trabajos para emparejar o nivelar el suelo, perdiéndose gran cantidad del agua. Generalmente no se aprovechan más de 20 a 30 litros de agua por cada 100 litros que se aplican al potrero. Se emplean caudales de agua muy altos, que son difíciles de manejar, lo que produce una distribución muy dispareja del agua en el potrero, quedando sectores con exceso de riego y otros con escasez de agua. El trabajo y la inversión que se deben realizar para usar este método se reduce al trazado de los canales. Se pueden regar prácticamente todos los suelos y cultivos; si se ve en la obligación de usarlo, utilícelo sólo en praderas o cereales y evite regar cultivos sembrados en hilera o frutales. Por los problemas que se han analizado no es un método recomendable, sin embargo, se puede mejorar la eficiencia al considerar algunos aspectos de manejo tales como: •
•
•
• • • •
Para elevar el nivel del agua en el canal use una manta de riego o construya compuertas; no ha tacos de tierra, ya que tendrá que romper los pretiles y perderá suelo. Para sacar el agua del canal, use sifones o cajas de distribución, no rompa los bordes o pretiles de los canales. Haga los regueros con poca pendiente, máximo 8 cm en 10 metros, siguiendo las curvas de nivel del terreno (regueros en curva de nivel) permitiendo que el agua corra suave por el potrero entre una reguera y otra (Figura 15). Riegue el tiempo necesario para mojar hasta la zona de raíces del cultivo. Use una cantidad de agua que pueda controlar con facilidad. No espere que las plantas se vean marchitas para regar de nuevo. Riegue paños pequeños con lo que podrá manejar mejor el agua.
Figura 15. Regueros en curva de nivel.
21 3. RIEGO POR SURCOS El riego por surcos se adapta a cultivos sembrados en hileras como papas, porotos, remolacha, cebollas, ajos, hortalizas y frutales en general. El agua corre por el potrero desde los sectores más altos a los más bajos, por pequeños canales o surcos que se trazan entre las hileras de siembra o plantación. La eficiencia promedio del método de riego por surcos alcanza al 50%, es decir de 100 litros que se aplican, sólo 50 lt quedan disponibles para las plantas. Para usar este método con alta eficiencia se requiere tener el suelo parejo sin desniveles, de lo contrario se reventarán los surcos o bien se apozará el agua. Para lograr una buena eficiencia se deben determinar los siguientes factores: Largo de surcos El largo de los surcos va a depender del tipo de suelo, de la pendiente del potrero y de la cantidad de agua a aplicar: • •
•
En los suelos arcillosos los surcos pueden ser más largos que en los suelos arenosos. En los potreros más parejos los surcos pueden ser más largos que en los potreros con más desnivel. Si la cantidad de agua a aplicar es alta, los surcos pueden ser más largos.
A manera de información general se muestran en el Cuadro 8 los largos de surcos recomendados para diferentes tipos de suelos y pendientes. Cuadro 8. Largo máximo de surcos (m) para diferentes suelos y pendientes, para un riego equivalente a 10 cm de agua Desnivel del suelo (cm en 100 metros) 25 50 100
Tipo de suelo Arenoso
Franco
Arcilloso
220 145 115
350 245 190
460 310 250
Separación entre surcos La distancia entre los surcos depende del tipo de suelo; en suelos arcillosos el agua se mueve más en sentido lateral que en profundidad, por lo que la distancia entre surcos puede ser mayor que en los suelos arenosos (Figura 16).
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Figura 16. Perfil de humedecimiento de dos suelos.
Para determinar la distancia entre los surcos se debe considerar además del suelo, las recomendaciones de distancia de siembra del cultivo y la posibilidad de ajustar la máquina sembradora a la distancia que se necesita. Para verificar si la distancia es la correcta conviene realizar una prueba antes de la siembra; se hacen dos surcos a la distancia determinada y se riega, luego se hace un hoyo entre los dos surcos y se verá si se alcanzó a mojar bien hasta la profundidad radicular. Si no se ha logrado un buen traslape de la humedad los surcos deben juntarse. En remolacha se pueden sembrar dos hileras más juntas (a 30 cm) y luego dejar una entrehilera de 60 cm, y así sucesivamente. Por la entrehilera de 60 cm se trazan los surcos de riego (Figura 17).
Figura 17. Surcos pareados en remolacha.
Cantidad de agua a aplicar En el riego por surcos se debe controlar bien el agua que se aplica para no provocar erosión al suelo y lograr altas eficiencias, por lo que se recomienda usar sifones, cajas de distribución, mangas plásticas, o los sistemas californiano móvil o fijo. Al iniciar el riego se debe aplicar la máxima cantidad de agua que puede llevar el surco sin causar erosión o arrastre de terrones o partículas en el fondo; una vez que el agua llega al final del surco se debe reducir el caudal a la mitad, con lo que disminuye las pérdidas por escurrimiento y percolación. Este caudal reducido se mantiene hasta completar el tiempo necesario para regar hasta la zona de raíces del cultivo.
23 Para reducir el caudal existen varias alternativas: •
• • •
Si usa un sifón por surco, hundir la entrada del sifón hacia el fondo del canal, de manera que se levante la salida (Figura 18). Si usa dos sifones por surco, dejar sólo uno. Si tiene una compuerta en el canal, baje el nivel del agua sin mover los sifones. Si usa cajas de distribución o sistema californiano, cierre parcialmente las compuertas o válvulas.
18 A. Al inicio del riego emplear el caudal máximo que no erosione el surco.
18 B. Cuando el agua llega al final del surco, reducir el caudal a la mitad levantando la sa lida del sifón. Figura 18. Regulación del caudal usando sifones.
Variaciones del método de riego por surcos (Figura 19) Los surcos se pueden trazar rectos en suelos con desniveles inferiores a 2 m en 100 metros, y el trazado se puede modificar de acuerdo a las características de los suelos. •
•
•
Surcos en zig-zag: se emplean en cultivos permanentes, especialmente en suelos arcillosos, donde la penetración del agua en el suelo es muy lenta; de esta manera se permite un mayor tiempo de contacto del agua con el suelo. Surcos en contorno: cuando el suelo tiene demasiada pendiente, un desnivel sobre 2 m en 100 metros y no es posible nivelarlo, se trazan los surcos siguiendo las curvas de nivel del terreno. En frutales se pueden hacer tazas alrededor de cada árbol, llevando el agua de una taza a otra por surcos, de esta manera se puede aplicar la cantidad de agua necesaria sin mo jar el tronco del árbol.
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19 A. Surcos en zig-zag.
19 B. Tazas.
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19 C. Surcos en contorno. Figura 19. Diferentes formas de surcos.
4. RIEGO POR PLATABANDAS O BORDES El método de riego por platabandas no se encuentra muy difundido en el país; se adapta principalmente a praderas y cereales. Se requiere de un suelo nivelado, con un desnivel máximo de 7 m en 100 metros en el sentido del riego y sin desnivel en el sentido perpendicular al riego. Para que se logren las eficiencias que se han mencionado es necesario disponer de un gran caudal y desnivel de 2 a 3%. El agua se deja correr por franjas de terreno niveladas, limitadas por bordes; se debe disponer de estructuras como cajas de distribución o sifones para lograr un buen manejo del agua, de manera que la altura del agua no sobrepase la altura de los bordes, causando su destrucción (Figura 20).
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Las platabandas necesitan pendiente pareja en el sentido del riego y sin desnivel entre los bordes. Figura 20. Esquema de funcionamiento de platabandas.
Cuando el agua ha avanzado ¾ de la platabanda, se debe reducir el caudal a un tercio del inicial, y se termina de regar hasta que el agua moje la zona de raíces del cultivo. El ancho de la platabanda está relacionado con la calidad de la nivelación de suelos y el caudal disponible para regar. En el Cuadro 9 se entregan valores de largos y anchos de platabandas, para aplicar una altura de 10 cm de agua. Cuadro 9. Largos máximos de platabandas (m) para diferentes suelos y pendientes, con altura de riego de 10 cm de agua Tipo de suelo
Desnivel del suelo (cm en 100 metros)
Arenoso
Franco
Arcilloso
25 50 100
245 150 90
400 305 185
400 400 400
5. RIEGO POR ASPERSIÓN El riego por aspersión es un método de riego mecanizado o presurizado, ya que necesita de mecanismos que generan presión para mover el agua. Con este método de riego no es necesario nivelar el suelo, y se puede regar un potrero recién sembrado sin causar problemas de erosión o de corrimiento de las semillas, si se usa la presión y el aspersor adecuado. Las partes básicas de un equipo de riego por aspersión se indican en la Figura 21.
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Figura 21. Partes de un equipo de riego por aspersión.
•
La bomba. Las bombas se pueden emplear para equipos de riego por aspersión o para elevar agua y regar por métodos gravitacionales. Para elegir el modelo adecuado se debe tener en cuenta: La cantidad de agua que se necesita aplicar o elevar. La presión total de la bomba, que es la suma de: La altura entre el nivel del agua y la bomba (altura de succión). La altura entre el nivel de la bomba y el nivel de los aspersores o descarga de la bomba. Las pérdidas que se producen en las tuberías y fittings. La presión que necesitan los aspersores. El diámetro de entrada y salida de la bomba. El tipo de energía disponible, ya que hay bombas con motor eléctrico, con motor de bencina o petróleo y bombas movidas con el eje toma de fuerza del tractor. Las tuberías. Se debe elegir adecuadamente el diámetro de las tuberías. A mayor diámetro el costo es mayor, sin embargo, se necesitan bombas de menor potencia, que son más baratas y gastan menos combustible. Las tuberías de menor diámetro son más baratas, pero oponen más resistencia al paso del agua por lo que necesitan una bomba de mayor tamaño. Para determinar el diámetro de la tubería a usar se debe considerar el costo de las tuberías, valor de la bomba y gastos de combustible, además del caudal de agua a aplicar. Generalmente las tuberías móviles son de aluminio o PVC, con diámetros entre 2,5” a 4” con acople rápido y un largo de 6 metros. Aspersores. Existe una gran variedad de aspersores que varían en la presión que necesitan y la cantidad de agua que pueden tirar, es decir, el diámetro que pueden regar en una posición. Accesorios y fittings. Se necesita una serie de accesorios y fittings como ser válvulas de pie o sapo, válvulas de paso, uniones y reducciones, los que se deben especificar con el equipo completo. • •
• •
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• •
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Cuando riegue por aspersión trate de regar en las horas con menor viento, incluso hágalo de noche, ya que aún vientos suaves alteran la distribución del agua en el suelo (Figura 22).
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Figura 22. El viento afecta la distribución del agua en el riego por aspersión.
Se sugiere que antes de comprar un equipo de riego por aspersión consulte a un especialista, ya que Ud. debe comprar el equipo o la bomba dimensionada a las necesidades de su predio. Recuerde que para lograr una buena eficiencia con el riego por aspersión se necesita de un buen diseño del equipo, y condiciones de manejo y operación adecuados. Hay que evitar que después de comprar un equipo de riego o una bomba se de cuenta que no le solucionó el problema de riego que tenía, no porque el equipo sea malo, sino porque no era el apropiado para su campo. III. CANTIDAD DE AGUA QUE NECESITA EL PREDIO La cantidad de agua que necesitan las plantas para su desarrollo y crecimiento está relacionada con factores del suelo, del clima y de la propia planta. En este capítulo se verá como influyen los diferentes factores que para el agricultor los tenga en cuenta y le ayuden a tomar decisiones sobre cuándo regar y la cantidad de agua a emplear. 1. EL SUELO Para ver cómo influye el suelo en la cantidad de agua que necesitan los cultivos, es importante conocer algunas características del suelo, como los componentes y la textura. Componentes del suelo El suelo está compuesto por material mineral, materia orgánica, aire y agua (Figura 23).
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Figura 23. Componentes del suelo. •
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•
Sólidos: almacenan la mayoría de los nutrientes que necesitan las plantas y permiten que la raíz actúe como anclaje de la planta al suelo. Está constituido por una fracción mineral y otra orgánica. Aire: permite el intercambio de gases entre la atmósfera y los organismos vivos del suelo, entre ellos la raíz. Líquidos: la fase líquida aporta el agua que requieren los cultivos y los otros organismos del suelo. Sirve para transportar y disolver los nutrientes.
Textura La parte sólida del suelo está formada por una mezcla de tres tipos de partículas: arena, limo y arcilla (Figura 24), cada una tiene diferentes características químicas y físicas.
Figura 24. Los componentes de la parte mineral del suelo son arena, limo y arcilla.
La proporción relativa en que se encuentra la arena, el limo y la arcilla se llama textura y caracteriza a los diferentes tipos de suelo. Por ejemplo, se dice que un suelo es de textura arenosa, gruesa o liviana cuando tiene gran cantidad de arena, poco limo y arcilla; asimismo la textura de un suelo es franca o media cuando tiene bastante limo y arena y poca arcilla. Un suelo es de textura arcillosa, fina o pesada, cuando tiene una gran proporción de arcilla y limo y muy poca arena (Figura 25).
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Figura 25. La proporción de arena, limo y arcilla ca racteriza la textura de los suelos.
Entonces la textura es la proporción en que se encuentran las diferentes partículas minerales del suelo. Así se habla de texturas gruesas o livianas para referirse a suelos más arenosos; de texturas pesadas o finas para señalar aquellos suelos con un mayor contenido de arcilla, y texturas medias para referirse a suelos francos. En la práctica la textura permite conocer: •
•
La capacidad o velocidad de infiltración de agua. En los suelos arenosos es mucho más rápida que en los suelos arcillosos. La capacidad de almacenamiento de agua. Los suelos arcillosos almacenan más agua útil para las plantas que los suelos francos y arenosos (Figura 26). Los riegos serán más distanciados en suelos con mayor capacidad de almacenamiento de agua.
Figura 26. Los suelos francos y bien estructurados almacenan más a gua útil para las plantas que los suelos arenosos.
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2. EL CLIMA Las características del clima que afectan la cantidad de agua que necesitan las plantas son la radiación, la temperatura, el viento y las precipitaciones (Figura 27).
Figura 27. La radiación, el viento, la temperatura y las lluvias afectan la cantidad de agua que necesitan las plantas.
•
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•
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Radiación. A mayor radiación o luminosidad mayor evaporación, por lo tanto los riegos deben ser más frecuentes. Viento. A mayor velocidad del viento, el suelo se seca más rápido y las plantas transpiran más, requiriendo riegos más frecuentes. Temperatura. En los días calurosos, las plantas transpiran más y los riegos deben ser más frecuentes. Humedad del aire. Mientras más seco es el aire, las plantas pierden más agua y los riegos deben ser más frecuentes.
32 •
Precipitaciones. Influyen directamente en la cantidad de agua que necesitan las plantas. Para los efectos de riego, son útiles sólo las lluvias sobre 15 mm. Es decir, si cae una lluvia de 20 mm, se considera como riego sólo 5 mm.
En resumen, los días con temperaturas altas, vientos fuertes y aire seco, provocan mayores pérdidas de agua desde el suelo y mayor consumo por las plantas, por lo que los riegos deben ser más frecuentes. Al contrario, los riegos deben ser más distanciados si los días son más frescos, con vientos suaves, temperaturas más bajas y aire húmedo. 3. EL CULTIVO Existen numerosos factores propios de cada cultivo que influyen en la cantidad de agua que necesitan para un óptimo desarrollo, siendo los más importantes el sistema radicular y el follaje. Sistema Radicular. La raíz de la planta además de servir como anclaje al suelo, absorbe el agua y los nutrientes que necesita la planta para su desarrollo. El tamaño de la raíz depende del cultivo y de su estado de desarrollo (Figura 28).
Figura 28. En las plantas el desarrollo del sistema radicular está en proporción a la parte aé rea.
Hay algunos factores que limitan o alteran el desarrollo normal de las raíces (Figura 29) como capas de suelo compactadas o pie de arado, capas de suelo muy arcillosas o demasiado arenosas, capas de piedras y aguas subterráneas.
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Figura 29. En el suelo pueden existir problemas para el desarrollo de las raíces.
Algunos de estos problemas tiene solución: •
•
En suelos con pie de arado se puede usar un arado cincel que rompa la capa compactada; en situaciones más críticas se debe recurrir al arado subsolador. El nivel de las aguas subterráneas se puede controlar construyendo drenes profundos. Otros problemas como las capas de arcilla o arena en el perfil del suelo no tienen solución, y se deben adaptar las técnicas de cultivo y riego a la condición del suelo.
El Follaje. Sobre el 90% del agua que absorbe la planta vuelve a la atmósfera por la transpiración y respiración de las hojas. A mayor desarrollo del cultivo las plantas necesitan mayor cantidad de agua. El agua que necesitan los cultivos corresponde al agua que se evapora desde el suelo y el agua que transpiran las plantas; a este conjunto se le llama evapotranspiración (Figura 30).
Figura 30. Pérdidas de agua en cultivos.
34 Es complicado medir la evapotranspiración del cultivo, por lo que se usa una forma indirecta que es la bandeja de evaporación (Figura 31), que relaciona la cantidad de agua que necesita el cultivo con la que se evapora de dicha bandeja. De acuerdo a las investigaciones realizadas se ha determinado que la mayoría de los cultivos anuales y frutales, en el período que consumen más agua necesitan una cantidad de agua similar a la cantidad que se evapora desde una Bandeja de Evaporación Clase A, excepto el arroz que necesita un 30% más de agua.
Figura 31. Bandeja de evaporación clase A.
En el Cuadro 10 se muestran los caudales que se necesitan para regar algunos cultivos, en la zona de Talca, durante el período de mayor consumo de agua.
35 Cuadro 10. Caudales requeridos por hectárea en el período de máxima demanda de los cultivos en la zona de Talca, según el método de riego recomendado (lt/s/ha) Cultivo
Mes máxima demanda
Trigo Arroz Maíz Remolacha Maravilla Manzanos Perales Ajo Tomates Frambuesas Espárragos Papas Porotos Trébol blanco
Diciembre Dic.-enero Enero Dic. a febrero Febrero Enero Enero Nov.-diciembre Nov.-febrero Enero Enero Diciembre Diciembre-enero Nov. a febrero
Riego tendido 2,38 2,29* 2,40 2,38 2,82 2,51 2,50
Regueros en curvas a nivel
Surcos
1,49 1,50 1,50 1,77 1,57
1,09 1,09 1,29 1,05 0,92 1,29 1,32 1,12 1,26 1,11 1,14 -
*Riego por inundación.
Por ejemplo, si al campo le legan 15 lt/s Ud. podría regar 6 ha de remolacha con riego tendido, 10 ha si se usa regueros en curva de nivel y 13 ha si riega por surcos. En muchas partes aún se usa el término “regador” para medir caudal; en realidad no es una unidad apropiada ya que el valor es variable de acuerdo al caudal que trae el río desde donde se saca el agua; tradicionalmente se hace equivalente 1 regador a 15 lt/s. IV. TÉCNICAS PRÁCTICAS EN RIEGO En este capítulo se entregan algunas técnicas sencillas que le permitirán mejorar la eficiencia en el manejo del agua de riego, como por ejemplo medir la pendiente del suelo, estimar la humedad o la textura del suelo. 1. Medición de la pendiente La pendiente es el desnivel (hacia arriba o abajo) del terreno en relación a un sector que se toma como base. La distancia se mide vertical y se expresa en porcentaje; por ejemplo una pendiente de 2%, significa que el terreno sube o baja 2 metros por cada 100 metros de largo. Se puede medir usando un nivel de manguera, para lo que se necesita: • • •
2 palos rectos o listones de madera de 2” x 2” y de 2 metros de largo. 1 lienza o cordel de 11 metros. 14 metros de manguera transparente de ½”.
36 El nivel se construye de la siguiente forma: •
• •
A 1,5 m de altura en los trozos de madera se marca el 0, y a partir de esta marca se hacen marcas cada 2 cm hasta completar 20 cm hacia arriba y hacia abajo (Figura 32). Se amarra a ambos listones frente a las marcas anteriores la manguera plástica. A 10 cm de la base de los listones se amarra la lienza, de manera que al separar los palos queden a una distancia de 10 metros.
Para medir en el terreno: •
•
• •
•
Se llena la manguera con agua y en uno de los listones se hace coincidir el nivel del agua con el cero. Se mantiene este listón parado en el suelo y se avanza hasta que la lienza quede estirada. Una vez que se ha avanzado los 10 metros, se para el otro listón en el suelo y se mide la altura a que se encuentra el nivel del agua. Al parar los listones deben quedar lo más derecho posibles. La distancia entre el 0 y el nivel del agua representa el desnivel en centímetros que hay en 10 metros. Para conocer el desnivel en 100 metros o porcentaje, el desnivel medido se multiplica por 10. Por ejemplo, si la distancia entre el 0 y el nivel del agua es de 4 cm, la pendiente es 40 cm en 100 metros, ó 0,40 m en 100 metros ó 0,4%.
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Figura 32. Esquema de un nivel de manguera.
2. Estimar la textura del suelo La textura del suelo es un componente importante en riego, ya que determina la capacidad de almacenamiento e infiltración de agua. La capacidad de almacenamiento de agua de un suelo y las necesidades de agua de la planta determinan la frecuencia de riego, es decir, el tiempo entre un riego y el siguiente; y la capacidad de infiltración determina el tiempo de riego, es decir, el tiempo que se debe regar para humedecer la zona de raíces del cultivo. Por estas razones se incluye un método práctico para estimar la textura del suelo. La textura se debe estimar por sectores de suelo de aspecto similar, puede ser un potrero completo o sólo una parte; en cada uno de los sectores se saca un equivalente a 5 muestras por hectárea, evitando muestrear debajo de árboles, sectores altos, faldeos o sectores poco representativos del potrero. El procedimiento es el siguiente: •
•
En cada lugar donde se sacará la muestra, se hace un hoyo cuadrado del ancho de la pala y de 40 a 50 cm de profundidad. Se mezcla bien la tierra de cada hoyo, se saca medio kilo y se hecho en un balde; una vez que se han sacado las muestra de todo los lugares se mezcla bien la tierra que se recogió de los diferente hoyos.
38 •
Se toma un puñado de tierra del balde y se compara el aspecto con los antecedentes de la Figura 33. Figura 33. Estimación de la textura al ta cto.
3. Estimar la humedad del suelo En las figuras 34 a 36 se muestra un procedimiento que le permite estimar, para diferentes tipos de suelos, si se debe regar o si todavía queda agua útil para la planta en el suelo. La muestra de suelo debe ser representativa del sector o potrero que se quiere estimar, y se debe sacar a la profundidad donde se encuentra la mayor concentración de raíces.
39 Use la figura correspondiente a la textura de su suelo.
Figura 34. Estimación de la humedad en un suelo arenoso.
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Figura 35. Estimación de la humedad en un suelo franco.
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Figura 36. Estimación de la humedad en un suelo arcilloso.
V. AFOROS O MEDICIONES DE CAUDALES EN CANALES Para el agricultor que dispone de agua para regar es importante conocer la cantidad de agua (caudal) que recibe en el predio, la que transportan los canales, o poder determinar el caudal que entregan algunas estructuras como los sifones, por lo que se ha estimado conveniente dar a conocer algunos métodos. 1. MÉTODO DEL FLOTADOR
42 Este método es el más sencillo, pero sólo permite estimar en forma aproximada el caudal. Se debe estimar la velocidad del agua y el área del canal. El sector del canal donde se hagan las mediciones debe ser lo más recto y parejo posible, debe estar ubicado lejos de curvas o cambios de dirección del canal, y debe estar limpio, sin piedras, troncos, arbustos ni malezas. Para usar el método de flotador se necesita una huincha, un flotador (una pelota, un trozo de madera, una botella vacía y tapada, etc.), un reloj que pueda medir segundos, cuerda o alambre y 4 estacas. Se procede de la siguiente manera: a. Medición de la velocidad Seguir las pautas de la Figura 37, repitiendo al menos 5 veces la medida, y con el tiempo que demora al flotador en recorrer 10 metros buscar el factor de velocidad “Fv” en el Cuadro 11.
Elegir un sector del canal lo más recto posible y medir 10 metros.
Marcar con alambre o cordel sobre el canal el inicio y el término del sector a medir.
43
Lanzar el flotador al canal 3 metros antes de la primera medida.
Cuando el flotador pasa por la primera medida se toma el tiempo que demora en recorrer los 10 metros.
Cuando el flotador pasa por la segunda medida, se termina de tomar el tiempo. Se recupera el flotador. Con el tiempo se busca el factor FV en e l Cuadro 11. Figura 37. Medición de la velocidad del agua por el mét odo del flotador.
44 Cuadro 11. Tabla para determinar el factor “Fv” según el tiempo empleado por un flotador en recorrer 10 m Tiempo (s)
Factor Fv
Tiempo (s)
Factor Fv
Tiempo (s)
Factor Fv
4 10 15 20 25 30 35 40 45 50 52 54 56 58
2.125,0 850,0 566,7 475,0 340,0 283,3 242,9 212,5 188,9 170,0 163,5 157,4 151,8 146,6
60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86
141,7 137,1 132,8 128,9 125,0 121,4 118,1 114,9 111,8 108,9 106,3 103,7 101,2 98,8
88 90 92 94 96 98 100 102 104 106 108 110 125 130
96,6 94,4 92,4 90,4 88,5 86,7 85,0 83,3 81,7 80,2 78,7 77,3 68,0 65,4
Ejemplo: si el flotador se demora 66 segundos en recorrer 10 m, el factor Fv es 128,9.
b. Medición del área del canal •
Se divide el ancho del canal en tramos iguales de 20 a 40 cm para determinar los puntos donde se medirá la altura del agua; en el ejemplo estos puntos están a 30 cm (Figura 38).
Medir el ancho del canal.
45
Hacer divisiones entre 25 y 40 cm y medir la profundidad del agua. Figura 38. Determinación del área de un ca nal.
En los puntos determinados se mide la profundidad del agua, en metros. El primer y último punto se ubican siempre en el borde del canal, por lo tanto, la profundidad del agua es 0,0 m. •
Se traspasan los datos a las columnas 1 y 2 del Cuadro 12. Las columnas 3 y 4 se calculan de acuerdo a: La columna 3 corresponde al promedio de dos lecturas seguidas, por ejemplo el valor 0,215 es el resultado de sumar 0,25 m y 0,18 m, lo que resulta 0,43, y luego se divide por 2. La columna 4 es el resultado de multiplicar la altura promedio calculada en la columna 3, por la distancia entre las lecturas. Por ejemplo, 0,0645 es el resultado de multiplicar 0,215 por 0,3 m. El área total es la suma de los valores parciales de la columna 4; en el caso del ejemplo el área total es 0,165 m2. •
•
•
Cuadro 12. Cálculo del área promedio de un canal Columna 1 Punto
Columna 2
Columna 3
Columna 4
Profundidad agua (m)
Altura agua (m)
Área promedio (m2)
0,060
0,0180
0,185
0,0555
0,215
0,0645
0,090
0,0270
A
0,00
B
0,12
C
0,25
D
0,18
E
0,00
Área total
0,165
46 c. Cálculo del caudal. El caudal está dado por la siguiente expresión: Q = A x Fv Donde: Q A Fv
= = =
es el caudal, en lt/s es el área, en m2 es el factor de velocidad.
Supongamos que se hacen 5 mediciones y el flotador en recorrer 10 metros se demora: Medición 1: 69 s Medición 2: 63 s Medición 3: 66 s Medición 4: 68 s Medición 5: 65 s Suma total: 330 s El promedio es 330: 5 = 66 s. Con el valor 66 s se busca el factor “Fv” en el Cuadro 11, que en este ejemplo tiene un valor de 128,9. El área se determinó en el Cuadro 12 y es de 0,165 m2: de manera que aplicamos la fórmula: Q = A x Fv Q = 0,165 x 128,9 = 21,2 lt/s 2. MÉTODO VOLUMÉTRICO Este método se basa en medir el tiempo que demora en llenarse un balde de un volumen conocido. Al dividir la capacidad del balde (litros) por el tiempo empleado (segundos) se obtiene el caudal en lt/s, como se indica en la siguiente fórmula: Caudal (lt/s) =
Volumen del balde (litros) Tiempo que demora en llenarse (s)
Como toda el agua se debe recibir en un balde u otro recipiente, este método sirve para medir caudales no muy grandes, como el gasto de sifones, caja de distribución, caudal en un surco, la descarga de algunos aspersores, salidas de sistemas californianos. En el Cuadro 13 se dan los caudales para diferentes volúmenes en relación al tiempo que demora en llenarse el balde.
47 Cuadro 13. Tabla para determinar el caudal (lt/s) según el tiempo empleado para llenar distintos volúmenes Tiempo Empleado (s)
Volumen del recipiente 5 lt
10 lt
20 lt
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 24 25
5,00 2,50 1,63 1,25 1,00 0,83 0,71 0,63 0,55 0,50 0,45 0,42 0,38 0,36 0,33 0,32 0,29 0,28 0,26 0,25 0,24 0,23 0,21 0,20
10,00 5,00 3,33 2,50 2,00 1,67 1,42 1,25 1,11 1,00 0,90 0,83 0,77 0,71 0,66 0,63 0,59 0,56 0,53 0,50 0,48 0,45 0,42 0,40
20,00 10,00 6,66 5,00 4,00 3,33 2,86 2,50 2,22 2,00 1,81 1,67 1,54 1,43 1,33 1,25 1,18 1,11 1,05 1,00 0,95 0,90 0,83 0,80
3. OTRAS ESTRUCTURAS Existen otras estructuras, como los vertederos, canoas Parshall y canoas de fondo plano, que permiten medir con exactitud el caudal, cuyo uso es más complejo que los métodos explicados anteriormente. Mayores antecedentes sobre estas estructuras se pueden encontrar en el Boletín Técnico “Tecnologías de Riego”, publicado por INIA con el auspicio de la Secretaría Regional Ministerial de Agricultura de la VII Región y de la Comisión Nacional de Sequía.
VI.
ENFRENTANDO PERÍODOS DE ESCASEZ DE AGUA
En este capítulo se entregan algunas ideas que se pueden adoptar como prácticas permanentes en el predio, y le permitirán disminuir los efectos de la falta de agua en los cultivos. Algunas las pueden adoptar en conjunto con otros vecinos, ya que afectan los canales por
48 donde se recibe el agua, otras normas se pueden ir adoptando en forma paulatina, a medida que se den las condiciones o existan los recursos económicos para hacerlo. Las ideas que se proponen se pueden agrupar en normas para el manejo de cultivos, y normas para el manejo del agua dentro y fuera del predio. 1. MANEJO DE CULTIVOS Los cultivos tienen ciertos períodos críticos en que la falta de agua en el suelo los afecta, causando disminuciones importantes en su rendimiento. La falta de agua en dichos períodos causa daños que no se recuperan aunque se den buenos riegos posteriormente. En el Cuadro 14 se presentan en forma resumida para algunos cultivos el método de riego, la profundidad radicular activa, que es desde donde el cultivo saca la mayor parte del agua y los períodos críticos más importantes del cultivo, es decir, cuando debemos preocuparnos que no les falte el agua. Las siguientes medidas se recomiendan en los años de escasez de agua en cultivos anuales, praderas y frutales: •
•
•
•
•
• •
• •
•
Haga un cálculo de la cantidad de agua que necesitan los cultivos, especialmente en los meses en que llega menos agua al campo. Compare el agua que llega al campo con el agua que necesitan los cultivos, y siembre sólo la superficie que pueda regar en el mes que recibe menos agua. El resto del campo dedíquelo a cultivos que necesitan más agua en otros meses, o bien destine la superficie que no pueda regar a cultivos de secano. Para disminuir las pérdidas de agua en la preparación de suelos, use arado cincel; no abuse del movimiento del suelo. Para asegurar una buena germinación haga un riego profundo y abundante antes de sembrar; en los frutales dé un riego profundo y abundante al inicio de la brotación. En cultivos anuales siembre las variedades más rápidas, lo más temprano posible dentro de las fechas recomendadas, aplicando todo el nitrógeno a la siembra como salitre. Elimine las malezas en bordes de canales y cultivos, desde la siembra hasta la cosecha. Para disminuir la evaporación desde el suelo coloque una capa de aserrín, viruta o paja bajo la copa de los árboles, en la entrehilera de cultivos hortofrutícolas como frambuesa, espárragos, etc. y en general en los cultivos permanentes plantados en hileras. Asegure el riego durante los períodos críticos de los cultivos. En condiciones de sequías extremas en los frutales y viñedos, hacer una poda en verde inmediatamente finalizada la cosecha. Siembra variedades con diferentes precocidades, de manera que no coincidan los períodos de máximo consumo de agua ni tampoco los períodos críticos.
49 Cuadro 14. Método de riego, profundidad radicular activa y períodos críticos para el riego de algunos cultivos Profundidad radicular activa (cm)
Cultivo
Método riego
Trigo
Platabanda
30
Macolla, inicio de floración, período inicial de formación de granos.
Porotos
Surcos
30
Primera hoja trifoliada, inicio de floración y formación de vainas.
Maíz
Surcos
80
Inicio de floración y llenado de grano.
Papas
Surcos
60
Período inicial de formación y crecimiento de tubérculos.
Maravilla
Surcos
80
Período vegetativo final (empiezan a aparecer flores), período de floración y llenado de granos.
Remolacha
Surcos
60
Período de emergencia y establecimiento del cultivo y período de formación de la cosecha.
Tomate
Surcos
70
Transplante, antes y durante la floración y período de crecimiento rápido del fruto.
Vid
Surcos
100
Sandía
Surcos
60
Desarrollo de guías, período de floración y crecimiento del fruto.
Cebolla
Surcos
30
Transplante, período de rápido desarrollo del bulbo.
Hortalizas
Surcos
20-50
Hortalizas de tubérculos o bulbos (rabanito, zanahoria, camote): etapa de formación y crecimiento de tubérculos o bulbos.
Períodos críticos
Desde inicio de brotación a pinta del grano.
Hortalizas de hojas (lechuga, acelga): transplante y período de crecimiento rápido de hojas. Hortalizas de fruto (tomate, berenjena): transplante y desde floración a cosecha.
50 2. Manejo del agua fuera del predio Con el objeto de mejorar la disponibilidad de agua en el predio se sugieren realizar los siguientes trabajos en la red de canales e infraestructuras de riego fuera del predio: •
•
•
Haga con anticipación todos los trabajos de mantención y reparación de las bocatomas, asegurándose que estén terminados en la primera quincena de agosto (para la VII Región). Limpie y selle los canales en los lugares con filtraciones visibles, eliminando cuevas de camarones, grietas, etc. Revise periódicamente y cuando sea necesario repare las estructuras hidráulicas, lo que ayuda a evitar pérdidas de agua: Canoas: revise sus paredes y fondo, cuidando que no haya pérdidas ni obstáculos. Marcos partidores: cuide que no haya acumulación de sedimentos, el estado de las agujas y retire los obstáculos que alteran el paso del agua. Sifones y alcantarillas: revise posibles obstrucciones o acumulación de sedimentos que alteren su capacidad y flujo de agua. Organícese con otros regantes nombrando directores por ramales, y aumente el número de celadores durante la temporada de riego para evitar hurtos de agua. Forme con otros regantes un sistema de vigilancia eficiente y permanente del canal, especialmente en aquellos tramos donde la asociación de canalistas o comunidades de agua no tienen acceso directo al canal. • •
•
•
•
3. Manejo del agua dentro del predio Las medidas que se proponen a continuación permitirán mejorar y facilitar el manejo y disponibilidad de agua en el predio: •
• •
•
•
• •
•
Construya marcos partidores en los canales donde reciba o entregue agua, ya sea propia o de los vecinos. Mida la cantidad de agua que llega al predio. Instale o repare las estructuras que faciliten la distribución de agua al interior del predio, como compuertas, cajas de distribución, acequias niveladas con tubos rectos, etc. Desarrolle con su profesional asesor un programa de emparejamiento y nivelación de suelos, de manera de ir de a poco estableciendo sistemas de riego más tecnificados y de mayor eficiencia. Si tiene tranques revise las estructuras de entrada y salida, que no haya acumulación de sedimentos ni objetos que alteren el paso del agua; para evitar que se embanque el tranque construya desarenadores (tramo de canal sin desnivel). Trace los canales lo más recto y cortos posible, evitando las curvas muy pronunciadas. Use elementos que faciliten la aplicación de agua, como sifones, tubos rectos, cajas de distribución, mangas plásticas, etc. Riegue de noche, dejando para el riego nocturno los potreros más fáciles de regar, usando en lo posible sifones o cajas de distribución, lo cual facilitará el trabajo bajo estas condiciones.
