gestión eficiente del agua de riego
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GESTIN EFICIENTE DEL AGUA DE RIEGO (I)
DOSSIERN04
DOSSIER
P02 Presentacin P03 Anlisis de datos pluviomtricos P05 Clculo del coeficiente de
cultivo P09 Gestin del agua de riego P13 Caso prctico P15 Sistemas de medicin de
agua en el suelo P19 Herramienta de recomendaciones de riego P21 Curso bsico de
riego P24 La Entrevista
GESTIN EFICIENTE DEL AGUA DE RIEGO (I)
www.ruralcat.net
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www.gencat.net/darp
Junio 2005
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DOSSIERN04
DOSSIERTCNIC
02
PRESENTACIN
En Catalua, la agricultura de regado es un
sector estratgico para el crecimiento y el
equilibrio econmico y social del territorio
rural. Actualmente, representa un 25% de la
superfi cie cultivada, la cual se incrementar
con las transformaciones del Canal de Alge-
rri-Balaguer, el Canal Segarra-Garrigues y la
adecuacin del Canal de Xerta-Snia, que in-
corporarn alrededor de 80.000 nuevas hec-
treas de superfi cie.
Asimismo, en todos los sectores de activi-
dad existe una demanda creciente de los
recursos hdricos del pas. Al sector agrario
le corresponde gestionar con eficiencia los
medios que tiene para el regado. sta es
la principal consecuencia de la nueva cul-
tura del agua que emerge en el conjunto
de la sociedad. Se trata de hacer un uso
del agua respetuoso con el medio ambiente
y solidario respecto al conjunto de deman-
dantes.
Gestionar con efi ciencia el agua de riego sig-
nifi ca destinar a los cultivos los volmenes de
agua imprescindibles para garantizar las pro-
ducciones y obtener la mxima calidad de los
productos agrcolas. La gestin efi ciente pasa
por la movilizacin de recursos, ajustada a las
necesidades y disponibilidades, por la disposi-
cin en redes modernas de distribucin y por
la aplicacin del agua al cultivo con los medios
tcnicos que proporcionen el mximo ahorro.
Por lo tanto, se deben conocer las necesidades
ajustadas de agua de los cultivos a lo largo de
su ciclo productivo, y tambin el diseo y la uti-
lizacin adecuada de las instalaciones de riego,
con el fi n de obtener el mximo rendimiento de
la tecnologa. Tener un buen conocimiento tc-
nico y saber conjugar todos estos elementos
es, en consecuencia, imprescindible.
En este contexto, dedicamos el cuarto nmero
del DOSSIER TCNIC a la gestin efi ciente del
agua de riego. As, pretendemos dar la mxi-
ma utilidad a las actuaciones del Departamento
de Agricultura, Ganadera y Pesca dirigidas a
aumentar la efi ciencia de nuestros regados:
la investigacin y el desarrollo del Instituto de
Investigacin y Tecnologa Agroalimentarias
(IRTA), el impulso de la construccin y moderni-
zacin de los regados por parte de la Direccin
General de Desarrollo Rural, el asesoramiento y
la formacin impartida por la Direccin General
de Produccin, Innovacin e Industrias Agroa-
limentarias y la contribucin de las empresas
pblicas REGSA y REGSEGA.
En la misma lnea, disponemos a menudo de
la cooperacin de otras instituciones, como
las universidades pblicas, las comunidades
de regantes y las empresas tecnolgicas, y
tambin de modernos instrumentos de comu-
nicacin como el portal RuralCat (www.rural-
cat.net), que permite a los regantes conocer
puntualmente las dosis de riego necesarias
para los diferentes cultivos y para las distintas
parcelas de explotacin.
Deseamos, por lo tanto, que este primer DOS-
SIER TCNIC de la serie dedicada al riego sea
muy til para los regantes actuales y futuros,
y que al mismo tiempo contribuya a difundir
el trabajo que la Consejera est impulsando
para hacer que nuestros regados sean un
instrumento de progreso y sostenibilidad del
sector agrario.
Edita: Direccin General de Produccin, Innovacin e In-dustrias Agroalimentarias del Departamento de Agricultura, Ganadera y Pesca.
[email protected] www.ruralcat.net
www.gencat.net/darp
Foto portada: Inicio del canal Segarra-Garrigues. S. Planas
Josep Pau i PernauSecretario General del Departamento de Agricultura, Ganadera y Pesca
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GESTIN EFICIENTE DEL AGUA DE RIEGO (I)
DOSSIERN04
01 Las precipitaciones y la evapotranspiracin. El balance hdrico. Primera aproximacin.
El agua es imprescindible para la subsisten-
cia de los seres vivos. Tambin es un bien
escaso y, por este motivo, hay que tomar
conciencia de su importancia y de la limita-
cin de recursos.
Si centramos el estudio en las necesidades de
agua de los cultivos que sirven como alimento
y como fuente de riqueza, deducimos que la
cantidad de agua que se debe aportar a un
cultivo es el resultado de la diferencia entre
las precipitaciones (incluidas las aportaciones
como el roco) y el consumo de la propia plan-
ta y del suelo que la alberga. Este resultado
es el balance hdrico, que ser positivo si las
precipitaciones superan las necesidades de
consumo de las plantas y negativo en el caso
contrario.
En las tierras donde las necesidades hdricas
de las plantas son superiores a las aportacio-
nes de las lluvias, conviene aadir el agua que
constituye este dfi cit, sobre todo si se quiere
tener una produccin abundante y rentable.
Esta situacin se produce en territorios donde
las lluvias son escasas o irregularmente repar-
tidas, como es el caso de la mayor parte de
las zonas agrcolas de Catalua.
02 Las precipitaciones
Para poder determinar las necesidades de
agua de los cultivos, se deben medir las preci-
pitaciones con un sistema que resulte fi able. El
pluvimetro es el instrumento meteorolgico de
uso ms extendido, que permite obtener esta
medida de forma muy sencilla. Los pluvime-
tros son cilindros con un depsito en el fondo,
en el cual se acumula el agua cada. Los de-
psitos tienen un estrecho orifi cio de entrada,
para evitar la evaporacin que pueda producir-
se despus de la lluvia y antes de su recogida.
Se trata de unos aparatos fciles de utilizar y
que apenas requieren mantenimiento.
Adems de conocer la cantidad de las preci-
pitaciones, tambin interesa saber el lapso de
tiempo en el que caen, es decir, su intensidad.
Este segundo parmetro de medicin tiene
mucha importancia no siempre sufi ciente-
mente valorada a la hora de calcular la capa-
cidad de retencin de agua del suelo y la velo-
cidad de escorrenta de la misma. Para medir
la intensidad de precipitacin, son necesa-
rios aparatos de registro continuo disponible
(pluvigrafos) o sensores automticos.
03 La evapotranspiracin. Conceptos
Despus de prever las aportaciones, hay que
estudiar el consumo, aspecto que resulta ms
complejo. Aparece aqu el concepto de la
evapo-transpiracin, que se defi ne como la
suma de la prdida de vapor de agua, como
consecuencia de la evaporacin sobre el
suelo y sobre los vegetales, ms la transpi-
racin de la cobertura vegetal, que consiste
en la eliminacin por evaporacin de una parte
del agua absorbida por las plantas.
El proceso de evapotranspiracin, con dos
componentes, depende de diversos factores,
como por ejemplo:
Los meteorolgicos o climticos: la radia-
cin solar que recibe la cubierta vegetal,
la velocidad del viento a la altura de los
cultivos (se ha tomado como medida es-
tndar internacional la de dos metros so-
bre el suelo), la temperatura del aire y de la
superficie y el contenido de vapor de agua
de la atmsfera.
Los factores de la planta, que pueden va-
riar segn el tipo de cubierta vegetal (as-
pectos morfolgicos, tamao, disposicin
y albedo de las hojas) o bien estar relacio-
nados con la altura de la cubierta vegetal
que condiciona la cantidad de energa ab-
sorbida y su transferencia o disipacin.
Los factores edficos, como son el con-
tenido y la disponibilidad de agua, el rgi-
men trmico y el albedo.
04 Los clculos para obtener los valores de evapotranspiracin.
La mejor forma de calcular el consumo de agua
de las plantas por evapotranspiracin es la me-
dicin directa, que se puede hacer mediante
lismetros. Se debe tener en cuenta, sin embar-
go, que son instrumentos complejos, que re-
quieren atencin continua, que son difciles de
instalar y, econmicamente, de mantener.
Otros sistemas de medicin directa (balan-
ce hidrolgico, cmaras tcnicas y medicio-
nes del fl ujo de calor) tambin son costosos,
complicados de mantener y, en algunos ca-
sos, poco estudiados y evaluados. Por este
motivo, se ha impuesto el clculo de la eva-
potranspiracin mediante clculos indirectos,
basados en frmulas obtenidas tras multitud
ANLISIS DE LOS DATOS PLUVIOMTRICOS RESPECTO AL RIEGO. CLCULO DE LA ETo
03
Vista general de la estacin situada en los terrenos del IRTA en Cabrils (Maresme). En primer trmino y en color gris, se puede ver un pluvimetro manual. Foto: A. Gzquez.
Vista general de la estacin agrometeorolgica automtica si-tuada en Alcanar (Montsi). Todos los sensores estn situados a las alturas que marcan las normas, como por ejemplo los medidores de velocidad y direccin del viento, que estn a 2 metros del suelo.
Cabe mencionar tambin el sensor situado a la izquierda de la fotografa. Se trata de un radimetro neto, colocado a un metro de altura, orientado al sur. Foto: A. Gzquez.
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DOSSIERTCNIC
04
de pruebas de validacin.
En consecuencia, se han establecido una serie
de trminos que deben conocerse, relaciona-
dos con el consumo de agua:
La evapotranspiracin potencial (ETp).
Es la cantidad de agua evaporada por uni-
dad de superfi cie, en un tiempo determi-
nado, por una vegetacin que cubra total-
mente el terreno y que tenga sus necesi-
dades hdricas satisfechas. Este concepto
fue introducido por Thornwaite (1948) y
para su clculo slo son necesarios datos
de temperaturas medias mensuales del lu-
gar concreto; el mes es la unidad temporal
habitualmente utilizada.
La evapotranspiracin de referencia
(ETo). Se trata de la cantidad de agua
evaporada por unidad de superfi cie, en un
tiempo determinado, en un cultivo consi-
derado de referencia y que concretamen-
te es un prado cubierto de csped o de
raigrs con una altura comprendida entre
10 y 15 cm y con las necesidades satisfe-
chas. Segn las diferentes frmulas utili-
zadas, los datos se pueden dar en horas,
das o en totales mensuales.
La evapotranspiracin real (ET). Se debe
multiplicar el dato de ETo por los coefi cien-
tes de cultivo (Kc), que son propios de cada
especie y variedad y dependen tambin del
estado fenolgico de la planta. Queda as
patente la dependencia de la ET respecto al
crecimiento y al desarrollo de la planta.
Con referencia al clculo de la ETo, se han
desarrollado distintas frmulas empricas que
tienen en cuenta diversos parmetros y varia-
bles, tanto meteorolgicos como de otros tipos
(rugosidad del terreno, altura de la vegetacin,
etc.). La fi abilidad y exactitud de estas formu-
laciones estn bastante relacionadas con las
variables que toman en consideracin y el tipo
de clima propio de los lugares concretos en
los que se quieren aplicar. As, si se dispone
nicamente de datos de temperaturas extre-
mas diarias (mximas y mnimas), se pueden
realizar los clculos contenidos en la frmula
de Hargreaves. La frmula de Blaney-Criddle
utiliza datos de temperatura media y diferen-
tes coefi cientes que dependen de la latitud del
lugar escogido.
Se han estudiado otras frmulas que ofrecen
diferentes grados de exactitud. No obstante, la
ms utilizada es la basada en el original de Pen-
man (1949), que ha sido mejorada por diversos
autores (Monteith, entre ellos) y que en el ltimo
enunciado que aparece publicado por la FAO
(Allen et al., 1998 (*)) da como resultado valores
que se muestran bastante ajustados a la reali-
dad, concretamente para el caso de Catalua.
05 Las mediciones meteorolgicas
La ltima frmula de Penman-FAO (1998) es la
que se utiliza en el entorno de programas de la
Red Agrometeorolgica de Catalua (XAC), que
gestiona el Servicio Meteorolgico de Catalua
(SMC), entorno en el cual los usuarios pueden
consultar los datos de ETo sin tener que reali-
zar complicados clculos. Las ventajas de esta
formulacin se deben al buen grado de corres-
pondencia con la realidad, avalada por diversas
experiencias y calibraciones, aunque se debe
disponer de varios datos meteorolgicos que
obligan a instalar sensores de medicin de
distintas variables, algunas bastante usuales,
como la temperatura, pero otras no tan habi-
tuales, como la radiacin solar y la velocidad del
viento a 2 metros de altura.
Hasta la ltima revisin de la frmula de Penman
era necesario disponer de datos directos de
radiacin neta. Para ello, surga la difi cultad de
mantener en buen funcionamiento los aparatos
de medicin de esta variable y un entorno con
csped o gramneas en perfecto estado (cosa
bastante difcil y cara en pases semiridos como
es gran parte del nuestro), adems del coste que
supone. En la ltima frmula, esta radiacin neta
se puede deducir de la global, y resulta mucho
ms sencilla y fi able en la medicin.
Se debe hacer constar que, a diferencia de
otros clculos, la frmula de Penman-FAO
permite obtener la ETo horaria, diaria y el total
mensual.
Hay que mencionar, por ltimo, que las uni-
dades que se hacen servir son los mm o los
m3/ha (1mm = 10m3/ha)
06 Algunos datos del balance hdrico de las zonas agrcolas de Catalua
En el cuadro adjunto se pueden consultar los
datos de precipitacin, ETo y su relacin (ba-
lance hdrico) de diferentes lugares situados en
las principales zonas agrcolas de Catalua.
Los valores se han obtenido, en cuanto a la
ETo, de las estaciones automticas de la XAC;
se trata de series de 16 aos como mximo.
Aunque una serie se considera fi able a partir
de los 30 aos, se ha comprobado que la ETo
no presenta grandes variaciones interanuales.
El caso contrario es el de la precipitacin y, por
ello, los datos que se refl ejan han sido obteni-
dos de estaciones prximas a las automticas,
pero de series mucho ms largas.
Si se hace un rpido anlisis del cuadro se
puede comprobar que:
La mayor parte de las zonas agrarias de
Catalua presenta un balance hdrico ne-
gativo, excepto la Garrotxa y algn punto
de Osona, hecho que pone de manifiesto
la necesidad de utilizar el agua de riego
para completar las necesidades hdricas
de los cultivos.
Las comarcas de la demarcacin de Gi-
PRECIPITACIN Y EVAPOTRANSPIRACIN DE REFERENCIA TOTALES ANUALES
Datos de estaciones situadas en las principales zonas agrcolas de Catalua
ESTACIN COMARCA PRECIPITACIN EVAPOTRANSPIRACIN BALANCE HDRICO
(en mm)
Vallfogona de Balaguer Noguera 420 850 -430
El Poal Pla dUrgell 400 835 -435
Ramat Segri 420 850 -430
La Granadella Garigues 420 960 -540
El Cans - els Plans de Si Segarra 465 840 -375
Ulldecona Montsi 600 890 -290
Amposta Montsi 565 810 -245
Benissanet Ribera dEbre 455 980 -525
Constant Tarragons 540 905 -365
Vinyols i els Arcs Baix Camp 540 880 -340
Viladecans Baix Llobregat 600 830 -230
Caldes de Montbui Valls Oriental 640 855 -215
Perafi ta Osona 830 835 -5
Cabrils Maresme 620 900 -280
Sant Mart Sarroca Alt Peneds 510 940 -430
Cass de la Selva Girons 690 810 -120
Mas Badia - la Tallada dEmpord Baix Empord 670 805 -135
Sant Pere Pescador Alt Empord 660 805 -145
La Vall den Bas Garrotxa 1020 800 220
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GESTIN EFICIENTE DEL AGUA DE RIEGO (I)
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rona son las que tienen el balance hdrico
negativo menos acusado (entre 100 y 150
mm anuales).
En las comarcas de Barcelona, los resulta-
dos son bastante irregulares: la ETo es ma-
yor en la Depresin Prelitoral (Alt Peneds)
que cerca de la costa. Las lluvias, sin em-
bargo, tienen un comportamiento contrario,
hecho que refuerza estas diferencias (de
200 mm en la costa hasta ms de 400 mm
de balance negativo en el interior).
En la demarcacin de Tarragona, la Ribera
dEbre presenta el balance ms negativo,
a causa de las precipitaciones poco abun-
dantes y las evapotranspiraciones ms
altas de todo Catalua. En el resto, sobre
todo en el Delta de lEbre, el balance hdri-
co, a pesar de ser negativo, no consigue
valores tan ridos.
En la demarcacin de Lleida, hay un mximo
negativo en Les Garrigues, despus del de
la Ribera dEbre (ms de 500 mm de media,
muy superior en los ltimos aos, bastante
secos en estas comarcas). En las dems
zonas agrcolas de Les Terres de Ponent, la
ETo supera el total de precipitaciones, con
ms de 400 mm ao de media.
(*) ALLEN, R et al (1998): Crop evapotranspiration. Guidelines for computing crop water requirements. Fao irrigation and dra-inage paper, 56.
05
CLCULO DEL COEFICIENTE DE CULTIVOEN LISMETROS DE PESADA
01 Introduccin
Un aspecto crucial en el riego de plantaciones
comerciales de frutales es la determinacin del
consumo y requerimientos de agua. El mtodo
de programacin de riegos basado en el balan-
ce de agua (Doorenbos y Pruitt, 1977) propone
defi nir los requerimientos de los cultivos (ETc)
utilizando la eva-potranspiracin de referencia
(ETo), la cual se puede determinar a partir de
datos climticos y representa la evapotranspi-
racin (ET) de una cubierta de csped de 4 a
10 cm de altura. La evapotranspira-cin de cul-
tivo es, por lo tanto, el resultado de multiplicar
ETo por un parmetro que ajusta la ETo a cada
condicin especfi ca de cultivo. Este parmetro
es el coefi ciente de cultivo (Kc).
ETc = ETo * Kc.
Se trata de un mtodo que se aplica habitual-
mente en el sector agrcola, pero se debe tener
en cuenta que presenta dos puntos dbiles:
1. Las determinaciones de ETo obtenidas en
estaciones agroclimticas pueden ser poco
precisas si las estaciones no estn instala-
das de acuerdo con unos requerimientos
estandarizados o si el mantenimiento y la
calibracin de los sensores no se realiza
con una periodicidad adecuada.
2. Los coefi cientes de cultivo utilizados (que
cambian temporalmente, segn una escala
semanal o quincenal) no se ajustan sufi cien-
temente bien a las condiciones especfi cas
de cultivo: variedad utilizada, marco de
plantacin, orientacin del cultivo, tamao
y forma del rbol, manejo del suelo y carga
del fruto, entre otros.
En este sentido, con referencia a la complejidad
para determinar el Kc, la FAO public un mono-
grfi co especfi co sobre este tema (FAO-056)
(Allen et al., 1998). Los Kc no especfi cos para
rboles frutales divulgados con anterioridad (FAO-
024) (Doorenbos y Pruitt, 1977) slo diferenciaban
dos grandes grupos, los frutales de hoja caduca
y los de hoja perenne. Esta excesiva simplicidad
en el uso de los Kc dio en ciertos casos resulta-
dos insatisfactorios. En un experimento de cam-
po con perales con formacin en palmeta, en el
cual se utilizaron los coefi cientes de cultivo segn
FAO-024, las aportaciones de agua de riego de
un 70% de los requerimientos calculados daban
producciones signifi cativamente superiores a las
regadas segn el 100% de los requerimientos
hdricos (Marsal et al., 2002). En este estudio se
subray que la discrepancia entre producciones
mximas y la aplicacin de los requerimientos h-
dricos poda deberse: 1) a un error en el clculo
de los consumos de agua o 2) al hecho de que
el mximo consumo hdrico no coincidiera con la
mxima produccin (Marsal et al., 2002).
Con el objetivo de clarifi car aspectos tan b-
sicos, se construy un lismetro de pesada de
gran capacidad para medir consumos de agua
reales de perales con formacin en palmeta.
Los resultados publicados en este artculo son
los primeros datos relevantes obtenidos, con
relacin al peral.
Antonio Gzquez PicnJefe de Equipo de Estaciones Meteorolgicas. Servicio Meteorolgico
de Catalua. Departamento de Medio Ambiente y Vivienda
Vista general del lismetro. Foto: J. Girona. Detalle del sistema de riego del lismetro. Foto: J. Girona.
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espacio habitable es de 2,40 m. El sistema de pesada est formado por 4 clulas de carga, con una
capacidad de 15 tm, de tal forma que el conjunto puede pesar hasta un total de 60 tm. El sistema tiene
una sensibilidad de 0,5 kg, que permite detectar consumos de agua tan reducidos como 0,053 mm.
El conjunto se sustenta sobre una construccin de cemento, con un espacio central abierto dentro
del suelo donde est situado el contenedor lisimtrico, y una zona adyacente de proporciones
inferiores que permite el acceso a la zona habitable. La tierra desplazada por esta cavidad se ha
utilizado para rellenar y reconstruir el perfi l de suelo en el contenedor lisimtrico. La disposicin de
las capas de suelo originales se preservaron durante el procedimiento de carga del contenedor,
pero la densidad aparente del suelo original no se reprodujo para evitar posteriores problemas de
compactacin. Cada contenedor tiene espacio sufi ciente para plantar tres rboles con el mismo
marco que los de la parcela (fi gura 2B).
Las clulas de carga estn conectadas a un equi-
po que controla y almacena los datos, y que lee
de forma continua los valores de peso de cada
contenedor. La diferencia de peso entre horas
seguidas indica la cantidad de agua consumida
en una hora concreta (incluye transpiracin y eva-
poracin). Ambos valores, peso y consumo de
agua, se graban con periodicidad horaria.
El agua de drenaje y la destinada al riego estn
almacenadas en recipientes diferenciados (200
l en el recipiente de drenaje, 100 l en cada uno de los dos recipientes de riego), que cuelgan del
contenedor lisimtrico. Los recipientes de riego se rellenan diariamente, cada noche, segn la can-
tidad de agua consumida el da anterior, que despus se utiliza para regar el lismetro (fi gura 2A).
De esta forma, el sistema permite la determi-
nacin de los consumos de agua sin ninguna
interferencia del agua drenada y el agua utiliza-
da para regar.
02.02 Procedimientos de control
Los datos grabados se verifi can a diario y se
comprueba todo el sistema una vez por sema-
na, para garantizar la precisin de las medi-
ciones. Adems, se determina la intercepcin
de luz de los rboles en el lismetro (LI) con un
ceptmetro (Accupar, Decagon Devices Inc., Pullman, Wash., USA), tambin de forma semanal. Se
recogen los datos del ceptmetro a partir de treinta y cuatro lecturas; treinta y dos en posiciones
predeterminadas bajo los rboles y dos, encima de la cubierta.
02 Material y mtodos
02.01 Descripcin del lismetro
La estacin lisimtrica del IRTA, localizada en
los campos experimentales del EEL-IRTA en
Mollerussa, consta de dos lismetros y una es-
tacin climtica automatizada. El equipamiento
est situado en dos parcelas diferentes (peral y
manzano), en cuyo centro se construyeron los
lismetros. La parcela de peral se plant en 1999
utilizando el cv. Conference sobre portainjerto
M-A y los rboles se plantaron en un marco de
4 m x 1,6 m. La estacin climtica se situ so-
bre una cubierta de csped a 20 m de distancia
de los lismetros. Todo el conjunto comprende
un rea total de casi 2 ha (fi gura 1).
Los coefi cientes del cultivo (Kc) se determina-
ron de la siguiente forma, ya que la ETc se ob-
tiene directamente de los lismetros y la ETo a
partir de la estacin climtica (de acuerdo con
la ecuacin Pen-man-Monteith):
Kc = ETc / ETo
Cada lismetro de pesada tiene un volumen de
contenedor de 17 m3, con una dimensin de
1,70 m de profundidad y una superfi cie real ex-
terior de 9,5 m2 (2 x 4,8 m). La profundidad del
06
Detalle de clula de carga. Foto: J. Girona.Vista general interior del lismetro. Foto: J. Girona.
Fig. 1. Estacin lisimtrica del IRTA. Distribucin de los elementos.
Fig. 2. Seccin transversal del lismetro. B). Acceso a la zona no habitable.
Fig. 2. Seccin transversal del lismetro. A). Detalles del equi-pamiento (contenedor, sistema de riego, clulas de carga, recipientes, etc.).
Estacin climtica
Lismetro Peral Lismetro Manzano
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GESTIN EFICIENTE DEL AGUA DE RIEGO (I)
DOSSIERN04
03 Resultados y discusin
La evolucin diurna de los valores observados
de ETc y de ETo en peral resultaron muy simila-
res (fi gura 3), especialmente cuando parte de
la variabilidad en los valores de ETc fue ajusta-
da a una lnea cuadrtica. Los valores de Kc
derivados de los clculos diarios de ETc y de
ETo presentaron un patrn estacional muy bien
defi nido (fi gura 4). Este patrn se obtuvo si-
guiendo el mtodo de Allen et al. (1998), segn
el cual slo se incluyen en el ajuste los valores
inferiores de Kc, de forma que el componente
de evaporacin comprendido en el consumo
total para el cultivo queda minimizado. Los das
de lluvia la evaporacin del suelo aumenta, he-
cho que supone que tambin aumente el Kc.
Los valores de Kc correspondientes al periodo in-
vernal se cifraron en 0,22, mientras que, a partir de
la fase de aparicin de hojas y desarrollo vegetati-
vo, se incrementaron paulatinamente hasta 0,85.
07
Fig. 3. Evolucin diurna de la evapotranspiracin de referencia (ETo) (a partir de los datos de la estacin climtica), evapotranspiracin de cultivo (ETc) (a partir de los datos del lismetro) y ETc ajustada (Adj ETc).
Fig. 4. Patrones estacionales de los Kc en peral segn los datos del ao 2002. Valores obtenidos del lismetro (crculos) y Kcb (lneas).
Kc
Hora Solar
Fecha (2002)
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DOSSIERN04
DOSSIERTCNIC
Durante el periodo de verano, con los consumos
mayores de agua, los valores de Kc resultaron
un 30% inferior al valor de 1,1 propuesto por la
FAO para el mismo periodo (Doorenbos y Pruitt,
1977). Estos valores inferiores de Kc podran de-
berse a la poca cobertura que normalmente tie-
nen los rboles formados en palmeta y tambin a
las caractersticas de arquitectura especfi cas de
una cubierta de este tipo, comparadas con otras
como las de un rbol formado en vaso. Aunque
en el cultivo, durante el ao 2002, tuviera unos
valores de intercepcin de radiacin (35%) muy
similares a los referenciados en parcelas de peral
formadas en palmeta (38%) (Marsal et al., 2002),
se debe tener en cuenta que los rboles eran de
4 aos y quizs los valores mximos de Kc se
podran haber incrementado ligeramente durante
el verano.
Otra forma de considerar los efectos de la cubier-
ta sobre los valores de Kc es el sistema propues-
to por Johnson et al. (2000, 2002). Estos autores
han encontrado en melocotonero una correlacin
muy signifi cativa entre la intercepcin de radia-
cin medida con ceptmetro y el Kc real medido
con lismetro, vlido para diferentes momentos
del desarrollo del cultivo.
En nuestro estudio, el Kc y la intercepcin de ra-
diacin han resultado tambin altamente corre-
lacionados (fi gura 5), aunque en algunos das
especfi cos, despus de la cosecha y de das
con lluvia, esta buena relacin se rompe. Esto
sucede porque despus de la cosecha, cuando
no hay frutos en el rbol, las hojas de peral bajan
considerablemente su ritmo de trabajo y trans-
piran menos agua (bajan los Kc) pero mantienen
los valores de superfi cie de hoja muy altos y, por
lo tanto, la intercepcin de radiacin contina
siendo alta. Cuando los valores correspondien-
tes a das lluviosos y das posteriores a la cose-
cha no se consideran en la relacin, se obtiene
una correlacin altamente signifi cativa entre am-
bos parmetros, de acuerdo con una funcin
exponencial (R2 = 0,9798) Kc = 0,1298 e5,9481*IR.
Los resultados confi rman que la intercepcin de
radiacin (IR) puede ser muy til para estimar los
Kc, tanto para melocotonero como para peral.
04 Bibliografa
- Allen, R.W., Pereira, L.S., Raes, D., and Smith, M., 1998. Crop
evapotranspiration. Guidelines for computing crop water requi-
rements. FAO Irrigation and Drainage Paper 56. 300 pgs.
- Doorenbos and Pruitt, 1977. Crop Evapotranspiration . FAO
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2002. Regulated defi cit irrigation and rectifi cation of irrigation
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17:111-122.
Fig. 5. Relacin entre Kc e intercepcin de radicacin (IR) durante el ao 2002.
Estacin climtica adjunta a la estacin lisimtrica. Foto: J. Girona
08
Das despus de lluvia
Despus de la cosecha
J. Girona, J. Marsal, M. Mata, i J. del CampoInstituto de Investigacin y Tecnologa Agroalimentarias (IRTA)
rea de Tecnologa Frutcola. Centro UdL-IRTA, Lleida.
-
GESTIN EFICIENTE DEL AGUA DE RIEGO (I)
DOSSIERN0409
01 Las necesidades de agua de los cultivos
En la agricultura se utilizan grandes cantidades
de agua de riego, necesaria para aumentar la
obtencin de alimentos, de fi bra y, cada vez
ms, de energa. Por un lado, el uso de agua de
riego hace posible mantener los niveles actua-
les de productividad conseguidos en Catalua;
por otro lado, el sistema productivo, con unos
precios muy condicionados por la economa
mundial, est en fase de progresiva moderniza-
cin y no podra soportar un encarecimiento del
agua. Por este motivo, uno de los principales
retos de la agricultura actual es modernizar los
sistemas de riego y utilizar tcnicas de progra-
macin, con la ayuda de asesoramiento tcni-
co, con la fi nalidad de hacer un buen uso del
agua, que responda a la demanda social.
Las directrices de la Organizacin de las Nacio-
nes Unidas sobre la alimentacin y la agricultu-
ra, publicadas hace ahora 30 aos (Doorenbos
y Pruitt, 1975), se han utilizado para determi-
nar las necesidades de agua de los cultivos en
todo el mundo. La reciente publicacin de la
FAO (Allen et al., 1998) es la referencia actual
sobre el tema.
La metodologa FAO permite hacer estimacio-
nes de las necesidades de agua de los cultivos
labrados en campos grandes, en condiciones
de disponibilidad de agua en el suelo y de ma-
nejo excelentes. Se basa en el uso de la evapo-
transpiracin del cultivo de referencia (ETo) y de
un coefi ciente de cultivo (Kc).
La ETo es una medida de la capacidad que
tiene un ambiente para evaporar el agua a tra-
vs de una cubierta vegetal, y est condicio-
nada por la radiacin solar, la temperatura del
aire, la humedad ambiental y la velocidad del
viento. Actualmente, el Servicio Meteorolgico
de la Generalitat de Catalunya suministra esta
informacin mediante la red de estaciones me-
teorolgicas automticas. La ETo se calcula
a partir de la ecuacin de Penman-Monteith
(Allen et al., 1998), segn la cual tambin se
han recalculado los datos histricos del Servi-
cio Meteorolgico anteriores al ao 1998.
El coefi ciente de cultivo (Kc) representa una
integracin de los efectos de cuatro caracte-
rsticas bsicas: la altura del cultivo, el albedo
(refl ectancia de la radiacin solar) de la super-
fi cie suelo-planta, la resistencia a la salida del
vapor de agua desde las hojas y la evaporacin
directa del agua desde el suelo. Es un valor que
cambia a lo largo del ciclo del cultivo y requiere
una investigacin local, contrastada por los ser-
vicios de asesoramiento del riego. En Catalua,
la Unidad de Riegos del Centro UdL-IRTA, que
dirige el Dr. Girona, est realizando este traba-
jo con unos resultados muy interesantes y de
gran valor prctico.
Por lo tanto, la frmula es:
ETc = ETo * Kc
El clculo de la evapotranspiracin de un culti-
vo (ETc) proporciona una estimacin del agua
que se evapora a la atmsfera desde un campo
de cultivo, e incluye el agua transpirada (T) y el
agua que se evapora desde el suelo (E). La eva-
potranspiracin (ET) se expresa en milmetros
de altura de agua, igual que la lluvia (mm o litros
por metro cuadrado) o en metros cbicos de
agua por hectrea (m3/ha).
Esta metodologa se utiliza para conocer las
necesidades de agua de los cultivos y hacer
programaciones de riegos semanales (muy til
en sistemas de riego por aspersin y de riego
localizado) y tambin para hacer calendarios
de riego del ao medio y para diferentes nive-
les de probabilidad de incidencia.
En aos excepcionalmente secos, como este
primer semestre del ao 2005, en el cual el
suministro de agua de riego puede ser limi-
tado, las tcnicas de programacin ayudan a
establecer estrategias de riego o a decidir si
es necesario disminuir la superfi cie de regado,
como se ha hecho en algunas zonas regables
del Valle del Ebro.
02 La programacin de riegos
La programacin de riegos tiene por objetivo
determinar:
1. Cunto agua hay que aplicar? Es decir,
permite defi nir las cantidades de agua de
riego a aportar (dosis de riego).
2. Cundo hay que regar? Permite defi nir el
intervalo entre riegos, es decir, la frecuen-
cia de riegos.
En el momento de programar los riegos, en
los cultivos y plantaciones de Catalua, es
muy importante tener en cuenta los siguientes
aspectos:
La salinidad. Si la calidad del agua de rie-
go no es la adecuada (por ejemplo, a partir
de conductividades elctricas superiores a
0,6 dS/m) o hay sales solubles en el suelo
(cloruro sdico o sulfato sdico), se deben
prever las necesidades de lavado y eliminar
este exceso de agua mediante drenajes.
LA GESTIN DEL AGUA DE RIEGO
Tanque evaporimtrico y radimetro neto para estimar la demanda evaporativa del ambiente, utilizados para la programacin de riegos. Foto: J. M. Villar
Sistema de riego Pivote en la zona regada por el Canal de Aragn y Catalua con problemas de uniformidad por la presencia de un viento moderado. Foto: J. M. Villar
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DOSSIERN04
DOSSIERTCNIC
10
El contenido de agua en el suelo en el
momento de la germinacin. Por ejem-
plo, durante la emergencia del maz o de la
cebolla, segn el tipo de suelo y las condi-
ciones ambientales de viento y humedad, es
necesario regar con dosis bajas, pero muy a
menudo, para evitar el encostramiento.
El contenido de agua en el suelo en el
momento de la cosecha. Para facilitar la
recogida de la alfalfa o del maz, o de cual-
quier otro cultivo, el suelo debe estar en las
condiciones adecuadas y, por lo tanto, hay
que adaptar la programacin de riegos.
El rgimen de lluvias. Tambin se debe
adaptar la programacin de riegos al r-
gimen de lluvias, ya que en los ambientes
semiridos de Catalua la variabilidad de
la lluvia es superior a la de la ETo.
La textura del suelo. En suelos de texturas
gruesas y moderadamente gruesas (franco-
arenosos) se debe evitar un lavado excesi-
vo, que provocara la prdida de nutrientes.
Conviene, por lo tanto, disminuir las dosis
de riego y aumentar su frecuencia.
El coste energtico es un factor clave
en la gestin del agua en las comunida-
des de regantes. En este sentido, la pro-
gramacin de riegos contribuye al diseo de
la instalacin para que sea ms efi ciente.
Las estrategias de la programacin de riegos
tambin dependen de los objetivos que se
plantea el empresario:
Optimizar la distribucin del agua disponi-
ble entre los cultivos a regar.
Maximizar los rendimientos (cantidad y/o
calidad).
Buscar un rendimiento econmico mximo.
Minimizar los costes del riego.
Regar nicamente en los momentos crti-
cos (de utilidad en los riegos de apoyo).
Minimizar la contaminacin ambiental.
Optimizar los rendimientos con una dispo-
nibilidad limitada de agua.
Los riegos defi citarios controlados son, por
ejemplo, una estrategia que permite optimizar
la produccin de fruta y su calidad, sin tener
que aplicar la mxima cantidad de agua, he-
cho que permite ahorrar agua. El Centro UdL-
IRTA est desarrollando trabajos de gran inte-
rs prctico en este campo.
03 El balance de agua en el suelo
Para hacer la gestin del agua de riego, es
fundamental conocer la cantidad de agua que
contiene el suelo, de donde las races de las
plantas extraen los nutrientes que necesitan.
Hay que tener en cuenta que cuando el agua
entra en el suelo (infi ltracin), se redistribuye
y slo queda disponible una cierta cantidad
en la zona radicular, que ser utilizada por las
plantas de una forma ms o menos inmediata,
o a ms largo plazo.
El agua en el suelo est sometida a diferentes
fuerzas que condicionan su movilidad, de las
cuales la fuerza de la gravedad es la ms im-
portante. Cuando el contenido de agua es bajo,
ocupa poros ms pequeos y es atrada, aun-
que dbilmente, por la matriz del suelo. Con el
tiempo, las fuerzas de la gravedad provocarn
que vaya saliendo de la zona radicular y, si no
se realiza una aportacin externa, el contenido
de agua en el suelo tender, a largo plazo, a ser
prcticamente nulo.
Hacer un balance del agua en el suelo, median-
te la ecuacin de conservacin del agua, tiene
la fi nalidad de predecir el contenido de agua en
la zona de races.
Para realizar una programacin de riegos con la
aplicacin del balance de agua en el suelo, se
debe determinar:
La capacidad de retencin de agua dispo-
nible (CRAD)
La profundidad de enraizamiento.
El nivel de agotamiento de agua al que se
quiere llegar.
La evapotranspiracin del cultivo (ETc).
04 La capacidad de campo (CC)
El concepto de capacidad de campo (CC)
fue defi nido como la cantidad de agua que
queda en el suelo despus de que un exceso
de agua haya drenado y haya disminuido de
forma importante el movimiento en profundi-
dad, hecho que tiene lugar entre dos y tres
das despus de una lluvia o de un riego en un
suelo con textura y estructura uniforme.
La CC se determina por el contenido de agua en
el suelo que corresponde a un potencial mtri-
co de -33 kPa (*). En suelos arenosos, se utiliza
el contenido de agua que se corresponde con
un potencial mtrico de -10 kPa. Normalmente,
se determina en laboratorios que dispongan de
platos de presin, pero sera ms preciso deter-
minar el contenido de agua en el suelo dos das
despus de lluvias abundantes o de un riego,
evitando la evaporacin desde la superfi cie.
05 El punto de marchitez perma-nente (PMP)
El punto de marchitez permanente (PMP) se de-
termina por el contenido de agua en el suelo a
1.500 kPa (**) de potencial mtrico. Es un valor
caracterstico y constante para un suelo deter-
minado. Por debajo de este lmite se considera
que las plantas no pueden extraer agua.
06 La capacidad de retencin de agua disponible (CRAD)
La capacidad de retencin de agua disponible
(CRAD) se determina por la diferencia entre los
contenidos de agua a capacidad de campo (CC)
y el punto de marchitez permanente (PMP).
Este concepto se calcula en mm/m o en mm
cuando se conoce la profundidad efectiva del
suelo (la profundidad efectiva, a veces, se de-
nomina profundidad til). La textura del suelo
es la caracterstica que ms determina el valor
de la CRAD. Por este motivo, y como orienta-
cin, se presenta la Tabla 1.
Los laboratorios de suelos especializados fi jan
estos parmetros, que son de mucha utilidad
para gestionar el agua de riego.
(*) -0.033MPa = -33 kPa ~= -0.33 bar
(**) -1,5MPa = - 1.500 kPa ~= -15 bar
Implantacin de un sistema de cobertura total por aspersin sobre un suelo con horizontes clcicos y petroclcicos. Estos suelos, poco productivos en condiciones de secano, son bastante productivos con un manejo adecuado del agua de riego y de la fertilidad. Foto: J. M. Villar
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GESTIN EFICIENTE DEL AGUA DE RIEGO (I)
DOSSIERN0411
07 El nivel de agotamiento per-misible de agua (NEP)
El nivel de agotamiento permisible de agua (NAP)
es un porcentaje de la capacidad de retencin
de agua disponible (CRAD), que se establece
como referencia en la programacin de riegos.
Es un concepto de mucha utilidad en los riegos
por aspersin y en los riegos de superfi cie, si
se pueden escoger los intervalos de riego. En
ocasiones, est relacionado con el contenido
de agua del suelo, por debajo del cual puede
afectar al rendimiento o a la calidad de la pro-
duccin y, por lo tanto, es variable segn el cul-
tivo. Este parmetro es la base estratgica para
tomar decisiones en cuanto a la programacin
de riegos, ya que determina la dosis (cunto re-
gar) y la frecuencia (cundo regar). En cultivos
extensivos como el maz, es un valor entre un
40% y un 60% y que vara a lo largo del ciclo
del cultivo.
En los sistemas de riego localizado, donde se
puede dar ms de un riego al da, este concep-
to no es de mucha utilidad.
El contenido de agua en el bulbo hmedo se
procura mantener cerca de la capacidad de
campo. Como las necesidades de agua de
los cultivos (ETc) pueden variar mucho de una
semana a la otra, las necesidades de agua de
riego, tambin. Esto obliga a modifi car cada
semana los programadores y a ajustar los
tiempos de riego a la capacidad de suministrar
agua del sistema.
08 Las necesidades de riego
Los servicios de asesoramiento al regante
tambin informan de las cantidades de lluvia y
aportan una estimacin de la lluvia efectiva (Pe);
lluvia que realmente se almacena en el suelo.
Para realizar una programacin semanal, que
es lo ms frecuente, se debe calcular la dife-
rencia entre la ETc y la Pe (ETc- Pe).
Las necesidades de riego netas (Dnetas) represen-
Textura del suelo Intervalomm/mMediamm/m
Arenosa gruesa 50-70 60
Arenosa fi na 75-95 85
Arenosa franca 90-110 100
Franco arenosa 105-125 115
Franco arenosa fi na 120-140 130
Franco arenosa muy fi na 130-150 140
Franco arcillosa y arcillosa 120-180 150
Franco arcillosa limosa y arcillosa limosa 140-180 160
Franco limosa 160-210 185
Turbas y estircoles 160-250 210
Taula 1. Valores aproximados de la CRAD para diferentes texturas del suelo
Ejemplo de clculoUn laboratorio de suelos nos informa de que tenemos un suelo uniforme, muy profundo y sin pedregosidad, con los siguientes datos de los contenidos de humedad a capacidad de campo y punto de marchitez permanente.
CC = 0,31 m3 m-3 ; PMP = 0,14 m3 m-3
La CRAD en mm/m se estima como:
CC - PMP = 0,31 0,14 = 0,17 m3 m-3 ; equivalente a 170 mm/m
Si la profundidad de enraizamiento (Pr) es 1 m:
CRAD = 1000 (FC - WP) Pr = 1000 (0,31 - 0,14) * 1 = 170 mmCRAD (Contenido de agua disponible en el suelo en la zona radicular) en mm; en m3m-3; Pr en m
En el suelo del ejemplo anterior se quiere regar, por aspersin, un cultivo de espinacas (Spinacia oleracea) que tiene una profundidad mxima efectiva de enraizamiento (Zr) de 0,4 m. La altura de agua (d) nos indica la cantidad de agua que almacena el suelo respecto a la profundidad efectiva que exploran las races de las plantas cultivadas. El uso de estas unidades es muy prctico, puesto que permite la comparacin directa con las medidas del agua de lluvia o de la evaporacin, que normalmente se expresan en alturas de agua.
Si el nivel de agotamiento permisible (NAP) es del 30%, la cantidad de agua disponible, en mm, se calculara de la siguiente forma:
m d = 170 * 0,4 m = 68 mm
m
30 Dnetas = 68 mm *
= 20,4 mm ~ 20 mm100
LLa condicin para regar sera que la disminucin acumulada de agua en el suelo desde capacidad de campo llegara a los 20 mm. Esta cantidad se corresponde con el volumen neto de agua a aplicar (Dnetas) y equivale a 200 m
3/ha.
Plantacin de melocotoneros con sistema de riego por goteo encima de un suelo con baja capacidad de retencin de agua por la presencia de un horizonte petroclcico cerca de la superfi cie. La programacin de riegos permite ajustar la frecuencia y dosis de los riegos y hacer que este suelo sea muy productivo. Foto: J. M. Villar.
-
DOSSIERN04
DOSSIERTCNIC
12
tan la cantidad de agua que se almacena en la
zona de las races para ser utilizada por el cultivo.
Dnetas = CRAD * Pr * NEP
Las necesidades brutas de agua de riego (Dbrutas)
dependen de la efi ciencia de aplicacin de agua
a nivel de parcela (Ea), en tanto que para u.
Dnetas Dbrutas =
Ea
Taula 2. Intervalos tpicos de efi ciencias de aplicacin de agua
a nivel de parcela (Martin et al., 1990).
Por ejemplo, en el caso de un riego por goteo,
con una Ea = 0,95 y una suma semanal de
(ETc-Pe) = 38 mm, la dosis bruta de agua dia-
ria a programar sera:
38 1Dbrutas =
* = 5,7 mm/da
7 0,95
La condicin para el riego, en el caso de rie-
gos por aspersin y de riegos de superfi cie, se
cumple cuando:
ni=1 (ETc - Pe) = Dnetas = CRAD * Pr * NEP
El intervalo entre riegos, IR, viene dado por la
relacin:
Dnetas IR =
(ETc - Pe)
Por ejemplo, si Dnetas= 48mm y las condicio-
nes de un da medio son (ETc-Pe) = 8 mm, el
intervalo de riegos sera de 6 das. El intervalo
de riegos se utiliza cuando se dispone de un
calendario de riegos para hacer los ajustes ne-
cesarios.
09 La programacin de riegos de acuerdo con la metodologa FAO
Para hacer una programacin de riegos de
acuerdo con la metodologa FAO, en el caso
de cultivos extensivos, los pasos a seguir son:
Calcular la ETo.
Determinar el coefi ciente de cultivo segn
la fase del cultivo (Kc). En caso de esta-
blecer calendarios de riego para un ao
medio, hay que tener muy bien defi nidas
las fases del cultivo en la zona donde se
quiere hacer la programacin; es muy di-
ferente, por ejemplo, el ciclo de un cultivo
de maz en el Baix Empord del ciclo de
este mismo cultivo en el Pla dUrgell.
Determinar la ETc.
Determinar la lluvia efectiva (Pe).
Determinar las necesidades de riego netas.
Para hacer este clculo, se debe tener infor-
macin de un laboratorio sobre las caracte-
rsticas del suelo, como la textura y la capa-
cidad de retener agua en forma disponible.
Determinar las condiciones para efectuar el
riego.
Determinar las necesidades de riego brutas.
Para ello, se deben conocer aspectos como
la calidad del agua, y hay que tener evalua-
do el sistema de riego.
En el caso de plantaciones de frutales, el clculo
es un poco ms complicado, porque hay que
ajustar el Kc segn la variedad y el portainjerto,
el marco y el sistema de plantacin. Los servicios
de asesoramiento al regante deben dar directri-
ces de los riegos a realizar para los distintos cul-
tivos y sistemas utilizados en cada zona.
En algunas explotaciones es recomendable
utilizar sensores para hacer un seguimiento y
control de los contenidos de agua en el sue-
lo, del estado hdrico de la planta o para tener
datos meteorolgicos registrados localmente,
especialmente en condiciones microclimticas
determinadas, o cuando hay una variabilidad
muy alta de los tipos de suelos.
En los prximos aos, los avances en precisin
y exactitud de las mediciones y en automatiza-
cin permitirn ajustar los programadores de
riegos con estos instrumentos.
10 La gestin del agua de riego en Catalua
Los regados de Catalua, que ocupan cerca
de 256.000 ha, se caracterizan por una gran
diversidad de sistemas de riego: de superfi cie,
por aspersin y localizado.
Los sistemas de riego por aspersin y de riego
localizado suponen un 31% del total, es de-
cir, unas 79.000 ha. En las nuevas zonas de
regados (como la zona Algerri-Balaguer o la
comunidad de regantes de Carrassumada), el
100% de los sistemas de riego son a presin,
ms efi cientes, hecho que permite programar
los riegos, ajustar los intervalos y las dosis a
las necesidades reales de agua y mejorar, en
defi nitiva, la gestin del agua. La moderniza-
cin de los regados tradicionales permitir
transformar los sistemas de riego y aplicar las
nuevas tcnicas de programacin.
En este sentido, el Servicio de Transferencia
Tecnolgica del Departamento de Agricultura,
Ganadera y Pesca, a travs RuralCat, estable-
ce recomendaciones y contribuye a mejorar el
uso del agua de riego.
Hacer programaciones de riego no es fcil;
conviene que haya personal preparado y con
formacin para realizar este trabajo. Las comu-
nidades de regantes, que hacen la distribucin
del agua a nivel de parcela, son las instituciones
mejor posicionadas para dar este servicio.
Para mejorar el sistema de recomendaciones,
sobre todo en lo que se refi ere a las planta-
ciones de frutales, se debera establecer una
fuerte interaccin entre los regantes, dada su
experiencia, y el servicio de asesoramiento, ya
que de otra forma no sera de mucha utilidad.
11 Bibliografa
- Allen, R.G.; Pereira, L.S.; Raes, D., Smith, M. 1998. Crop evapotrans-piration. Guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and Drainage paper 56, Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, 300 pp.
- Doorenbos, J. Pruitt, W. O. 1975. Guidelines for predicting crop water requirements. Irrigation and Drainage Paper 24, Food and Agriculture Or-ganization of the United Nations, Rome, 179 p.
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Sistema de riegoEfi ciencia media durante todo el periodo de riego
Efi cienciaen los momentos
punta de riego
Superfi cie 0,55-0,84 0,70-0,87
Aspersin 0,67-0,90 0,55-0,90
Goteo 0,74-0,95 0,74-0,95
Josep M. Villar MirCatedrtico de Universidad. Departamento de Medio Ambiente y
Ciencias del Suelo. Universitat de Lleida. [email protected]
Tomate para industria con cubierta de PE negro por debajo del cual va el sistema de riego por goteo. Este sistema permite que la mayor parte del agua aplicada sea transpirada por la planta y se reduzca la evaporacin de agua desde el suelo. Al mismo tiempo, permite unas buenas condiciones microclimticas. Foto: J. M. Villar.
-
GESTIN EFICIENTE DEL AGUA DE RIEGO (I)
DOSSIERN04
01 Introduccin
Supongamos que queremos establecer y progra-
mar las necesidades riego de nuestro cultivo. Para
ello, contaremos con dos ejemplos: un cultivo ex-
tensivo (alfalfa) con riego por aspersin, y un cultivo
intensivo frutcola (melocotonero) con riego locali-
zado por goteo.
Para encontrar las cantidades de agua que hay
que aportar, haremos uso de la conocida frmula:
ETc = Kc * ETo
En primer lugar, desglosamos estos factores:
a) La ETc o evapotranspiracin de cultivo
equivaldr a sus necesidades netas de
agua; entendemos que, por balance hdri-
co, la cantidad de agua que evapotrans-
pira nuestro cultivo es la que le tenemos
que restituir. Ahora bien, cuando realice-
mos los clculos de aportacin de agua,
deberemos incrementar esta cantidad
porque la planta no aprovechar todo el
agua del riego (una parte se perder por
evaporacin, escorrenta y/o percolacin).
b) El Kc o coefi ciente de cultivo es un valor
corrector que vara a lo largo del ciclo de
cultivo. Est tipifi cado en tablas para cada
tipo de cultivo. En el ejemplo frutcola efec-
tuaremos, adems, una segunda correc-
cin (utilizando un Kc corregido), ya que,
para un mismo marco de plantacin, no
puede ser igual el consumo de agua de una
plantacin joven de frutales que el de una
plantacin adulta (se debe tener en cuenta
la masa foliar de cada uno de ellos).
c) La ETo o evapotranspiracin de referencia
es el valor de evapotranspiracin de un cul-
tivo (csped) que se toma como referencia.
Para encontrarlo, si bien existen mtodos
simples basados en datos de horas de
luz y de temperaturas medias mensuales
(mtodo Blaney-Criddle), utilizaremos los
resultados facilitados por la Red Agrome-
teorolgica de Catalua, en particular de
la estacin meteorolgica que tengamos
ms cercana (y, por tanto, ms represen-
tativa). Estos resultados vendrn expresa-
dos en mm/semana (que corresponden,
lgicamente, a los das anteriores a la
consulta).
13
CASO PRCTICO DE PROGRAMACIN DE RIEGOS, CLCULO DE LAS HORAS DE RIEGO A PARTIR DE LAETc
Disponemos de los siguientes datos:
a) Cultivo de alfalfa, en el momento actual su Kc = 1,10.
b) La evapotranspiracin de referencia de la sema-na anterior (ETo) = 25,9 mm (litros por cada metro cuadrado).
c) La precipitacin efectiva de la semana anterior es 0,0 mm.
d) El sistema de riego es por aspersin con cober-tura, marco de aspersin 18 m x 18 m, con un caudal unitario por aspersor de 1.000 l/h.
e) Tenemos un nico sector de riego que cubre una superfi cie de 0,81 ha.
(En caso de tener ms de un sector, escogeremos el de mayor nmero de aspersores. As encontra-remos tambin el caudal mnimo necesario de la bomba de riego.)
Queremos hallar las necesidades de riego de la se-mana y el tiempo de riego diario.
Primero, calculamos las necesidades hdricas de la se-mana (o necesidades netas) que, por balance hdrico, deben corresponder a la ETc semanal. As:
ETc = 1,10 * 25,9 = 28, 5 mm = Necesidades netas de riego totales a la semana.
(Nota: Como la precipitacin efectiva de la semana es 0 mm, las ne-
cesidades netas continan valiendo lo mismo; necesidades netas = ETc
precipitacin efectiva)
Si tenemos en cuenta que la planta no aprovechar todo el agua que aportamos, estimaremos una efi ci-encia del riego de un 80% (ste, lgicamente, variar segn los condicionantes articulares), y entonces las necesidades brutas de riego (o agua realmente aportada) sern:
28,5 mm / 0,8 = 35,6 mm (litros que hay que aportar en un metro cuadrado en una semana).
Despus, queremos hallar el caudal especfi co de nuestro sistema de riego:
18 m * 18m = 324 m (superfi cie que le corresponde a un aspersor).
8.100 m / 324 m = 25 aspersores.
25 * 1.000 l/h = 25.000 l/h (caudal de nuestro sistema de riego; se entiende que disponemos de
una bomba que debe ser capaz de darlo caudal mnimo necesario)
25.000 l/h / 8100 m = 3,1 l/ h * m (caudal especfi co; litros que es capaz de aportar el riego en una hora
en un m2).
Ahora bien, si queremos regar cada da, debemos aportar al terreno:
35,6 / 7 das semana = 5 mm al da.
5 / 3,1 = 1, 6 h (horas de riego diarias que debe-mos poner en el programador esta semana).
Ejemplo 1 Cultivo extensivo de alfalfa, con riego por aspersin.
Comptador volumtric dagiua. Foto: J. S. Minguet
-
DOSSIERN04
DOSSIERTCNIC
14
02 Observaciones
a) Se pueden hacer manualmente los dos
ejemplos, si disponemos de la ETo sema-
nal y del Kc correspondiente, y tambin
se puede consultar la aplicacin de reco-
mendaciones de riego del portal www.
ruralcat.net; slo hay que introducir los
datos que pide nuestro cultivo y, autom-
ticamente, la estacin meteorolgica ms
cercana realiza los clculos y da los resul-
tados por hectrea de cultivo.
b) Se entiende que estos clculos se deben
hacer cada semana para aplicar las dosis
correspondientes actualizadas. En este
sentido, es adecuado trabajar con una
hoja de clculo, con los resultados en
una plantilla, y actualizar los datos de la
estacin meteorolgica. La aplicacin de
ruralcat tambin enva por SMS las dosis
actualizadas de riego, si se desea.
c) No se debe olvidar que las dosis y los
tiempos de riego obtenidos tienen un valor
de referencia. As, con la experiencia, cada
uno podr ajustar la efi ciencia y el margen
en los clculos. Hay que tener en cuenta
tambin que, para que se pueda aplicar
con fi abilidad este mtodo de balance h-
drico, es conveniente que inicialmente el
terreno se encuentre prximo a su capaci-
dad de campo. Si no es as, es necesaria
una aportacin inicial de agua.
d) En terrenos con altas concentraciones de
sales, se puede aportar con el riego por
goteo una cantidad extra de agua. Esta
fraccin de lavado se aade a las nece-
sidades brutas diarias de riego.
e) En caso de tener ms de un sector, el
tiempo total de riego resulta de la suma
de todos los tiempos parciales, y tiene
que estar dentro de la jornada diaria pre-
vista para el riego (si es posible, fuera de
las horas de ms insolacin).
Josep Esquerda BaigetProfesor de la Escuela de Capacitacin Agraria de Alfarrs. DARP
Disponemos de los siguientes datos:
a) Cultivo de melocotonero de agosto en formacin de palmeta y marco de plantacin 4 m x 3 m.
b) En el momento actual, su Kc = 1,10. c) La evapotranspiracin de referencia de la semana
an-terior (ETo) = 20,8 mm (litros por cada metro cu-adrado).
d) La precipitacin efectiva de la semana anterior es 0,0 mm.
e) El sistema de riego es localizado por goteo con 6 emisores por rbol y un caudal unitario de 4 l/h
f) Tenemos un nico sector de riego que cubre una superfi cie de 1,5 ha (en caso de tener ms de un sector, escogeremos el de mayor nmero de goteros. As obtendremos tambin el caudal m-nimo necesario de la bomba de riego).
Queremos hallar las necesidades de riego de la se-mana y el tiempo de riego diario.
En el caso de plantaciones de frutales, si bien el planteamiento de clculo es el mismo que en el ejemplo anterior, haremos una correccin del Kc del cultivo, y lo transformaremos en un Kc adapta-do al espacio ocupado por la vegetacin en funcin de su edad y el tipo de formacin. Una plantacin joven de melocotoneros, que haga sombra a un 20% del suelo, evapotranspirar menos agua que la misma plantacin adulta (en el mismo marco) que cubra un 70% o ms. La primera, en el balance hdrico, consumir menos agua. Con referencia a este aspecto, el IRTA ha desarrollado un factor de sombreamiento en Catalua:
F = - 0,0194 * SO + 2,8119 * SO 1,0080.
SO es el porcentaje (%) de superfi cie que ocupa la proyeccin en el suelo de los rboles. As:
Plantacin en palmeta100 * a
SO =
a + c
a = anchura de la hilera de rboles (m) c = anchura de la calle entre hileras de rboles (m)
Plantacin en vaso100 * (d/2)2
SO =
m
m = marco plantacin en md = dimetro medio de la copa de los rbolesLa Kc resultante ser:
F Kc = Kc *
100En el ejemplo:
100 * 0,5 SO = = 11,11 %
0,5 + 4
F = - 0,0194 * 11,11 + 2,8119 * 11,11 1,0080 = 27,84
F/100 = 0,2784 Kc = 0,66 * 0,2784 = 0,18
ETc = 0,18 * 20, 8 = 3,82 mm (en una semana)
Nuestro cultivo necesita 3,82 l/m en una semana. Como no hay precipitacin efectiva, lo tenemos que aportar todo con el riego localizado. Si considera-mos una efi ciencia de riego del 90%:
3,82 / 0,9 = 4,24 mm (l/m a aportar en una semana)
Como tenemos: 6 emisores / rbol
Caudal unitario emisor = 4 l/h 1 rbol equivale a 4 * 3 = 12 m
24 l /h = 2 mm / hora
12 m (caudal especfi co del riego)
Por tanto,
4,24 mm = 2,1 h (tiempo de riego 2 mm / h esta semana)
Si regamos diariamente:
2,1 = 0,3 h = 18 minutos al da
7
El caudal mnimo necesario de la bomba ser:
2 mm/hora * 15.000 m = 30.000 l/h
Para saber la cantidad de agua que aportaramos diariamente a la parcela de 1,5 ha esta semana:
4,24 * 15.000 m = 9.086 litres al dia
7
El resultado es particularmente til si los goteros no son totalmente uniformes en la aportacin de su caudal unitario de 4 l/h. Slo hay que programar el sector en forma de volumen en lugar de tiempo y as, hasta que no se descarguen los litros prefi ja-dos, no parar la bomba.
Ejemplo 2 Cultivo intensivo de melocotonero, con riego localizado por goteo
-
GESTIN EFICIENTE DEL AGUA DE RIEGO (I)
DOSSIERN04
En un clima xerotrmico-mediterrneo, clido y seco (clasifi cacin bioclimtica UNESCO-FAO),
como el que tenemos en general en Catalua, las aportaciones pluviomtricas efectivas (Pe) no son
sufi cientes para satisfacer la demanda evapotranspirativa del cultivo (Grfi co 1).
Por este motivo, hay que tener en cuenta que el agua presente en el suelo en forma de reserva
(Rw) tiene un papel muy importante en este balance y ocasiona grandes posibilidades de ahorro
en la programacin del riego. En este sentido, un estudio comparativo (Tabla 1) indica un ahorro
superior al 50%.
SISTEMAS DE MEDICINDE AGUA EN EL SUELO
Sensor elctrico y lector para medir el agua en el suelo. Foto: J. R. Gisbert
15
01 Introduccin
Para realizar una programacin del riego co-
rrecta, es fundamental determinar cul es el
momento idneo para regar y defi nir cul es
la cantidad de agua adecuada que se debe
aportar al cultivo, para que ste est bien irri-
gado.
Los avances y conocimientos tecnolgicos
que se han conseguido en las ltimas dca-
das, respecto a la programacin del riego,
llevan a considerar que el agua en el suelo, la
fi siologa de la planta y el microclima del medio
son procesos altamente relacionados.
Un buen ejemplo de ello es el Mtodo del
Balance Hdrico (MBH), muy utilizado en la
actualidad en diversos sistemas de programa-
cin informatizada, bsicamente en cultivos
intensivos y en sistemas de riego por microirri-
gacin.
La expresin simplifi cada de este mtodo
hace un balance de las necesidades efectivas
o netas de agua de un determinado cultivo,
en funcin de las prdidas por evaporacin
desde el suelo y por transpiracin del propio
cultivo, respecto a las aportaciones por lluvia
til o efectiva ms el agua de reserva almace-
nada en el suelo.
Nn = Pe ETc +/- Rw
Nn = Necesidades netas del cultivo (mm o l / m2).
Pe = Lluvia efectiva (mm o l / m2).
ETc= Evapotranspiracin del cultivo (mm o l / m2).
Rw = Reserva de agua en el suelo (mm o l / m2).
Material para determinar el contenido volumtrico de agua en el suelo por gravimetra. Foto: J. R. Gisbert
Periodo / Lugar Reus el Prat de Llobregat
Junio
Julio
Agosto
Septiembre
T1 (mm) T2 (mm)50 7869 9556 6916 50
T1 (mm) T2 (mm)66 7447 9254 68 18 49
Total (mm) 191 292 185 283
Grfi co 1. Evolucin anual (1990-2004) de la lluvia (mm) y la ETo (mm) en la comarca del Tarragons. (Estacin Agroclimtica de Mas Bov).
Tabla 1. Consumo (mm) de agua de riego en dos jardines pblicos (Reus y El Prat de Llobregat), durante el periodo de junio a septiembre de 2004. T1: Control de reserva de agua en el suelo.T2: No control de reserva de agua en el suelo.(Estudio experimental sobre necesidades hdricas en la jardinera municipal. Datos no publicados. Gispert, J.R, Sav, R; Biel, C; Garca, J.A ; 2004).
1580
1000
500
0
AoLluvia ET
mm
o l/
m2
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
-
DOSSIERN04
DOSSIERTCNIC
Asimismo, el grado de retencin tambin depende de la cantidad de sales que hay en las diferentes
capas del suelo. Esta fuerza de retencin de agua por las sales del suelo se denomina Potencial
osmtico (S).
Los potenciales (M , S) o fuerzas de retencin de agua en el suelo se miden mediante las unidades de presin o tensin (cbar = centibar).
16
El suelo es un medio poroso con caracters-
ticas fsicas, qumicas y biolgicas muy dife-
rentes, determinadas por sus procesos forma-
tivos y por la frecuencia e intensidad en que
stos han sucedido a lo largo de su historia.
Es por ello que los suelos presentan una am-
plia variabilidad respecto al tamao de sus
componentes (elementos grandes, arena,
limo, arcilla) que, mezclados en diferentes pro-
porciones, generan una diversa coleccin de
clases texturales de porosidad.
Asimismo, segn los tipos de agregados
constituidos, la estructuracin puede variar
desde los suelos sin estructura a los suelos
con bloques muy cohesionados.
Cabe recordar, tambin, que el suelo presenta
una mayor o menor presencia de sales (natu-
rales o aportadas) y materia orgnica (fresca o
madura) que da lugar a procesos o situaciones
muy diferentes de cohesin y compacidad.
Si a todo esto le aadimos que el suelo es un
medio anisotrpico, donde todas estas carac-
tersticas acostumbran a cambiar en profundi-
dad, se puede intuir que su comportamiento
respecto al agua tambin ser altamente va-
riable o poco previsible.
Esta situacin obliga a disponer de medios
tcnicos altamente cualifi cados, que se deben
saber manejar e interpretar de forma correcta,
con el fi n de obtener el mejor benefi cio de las
propiedades hidrolgicas de cada suelo.
02 Parmetros hidrolgicos
Cuando se aporta agua al suelo mediante un
sistema de riego localizado de alta frecuencia
o de microirrigacin, sta se desplaza tanto
en sentido vertical (en profundidad) como en
sentido horizontal (en superfi cie), a partir de
un irrigador (goteador, difusor, microaspersor,
exudacin).
El volumen de suelo hmedo (VSH) generado
tendr dimensiones variables segn las carac-
tersticas fi sicoqumicas del propio suelo, la
humedad inicial antes de empezar el riego, el
tipo de irrigador instalado (por goteo o pulve-
rizacin), el caudal aplicado (l/h) y el volumen
total aportado (litros) (Grfi co 2).
El agua, en su proceso de desplazamiento,
queda retenida en los pequeos poros (micro-
poros) segn un Potencial mtrico (M), que es la fuerza con la que se adhiere la pelcula
de agua sobre las partculas del suelo. Cuan-
do stas son fi nas (limo, arcilla) presentan una
mayor superfi cie de contacto y el nivel de re-
tencin es superior.
Tensimetro con transductor para evaluar de forma automatizada el contenido de agua en el suelo. Foto: J. R. Gisbert
Grfi c 2. Volumen de suelo hmedo (VSH) generado con cinta de exudacin de 2,5 l/h ml, durante diferentes tiempos de riego (2, 4 y 6 horas) y 2 tipos de suelo (I y II). (I = Suelo profundo de textura fi na, II = Suelo con horizonte petroclcico). Estudio comarca de Les Garrigues. (Gispert, J.R.; Garca, J.A; 1995)
Suelo tipo I
Suelo tipo II
T-1: Cinta exudacin PoriTex 2,5 l/h. ml, 2 horas de riegoT-2: Cinta exudacin PoriTex 2,5 l/h. ml, 4 horas de riegoT-3: Cinta exudacin PoriTex 2,5 l/h. ml, 6 horas de riego
0
-20
-40
-60
-80
-100
-80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80
T-1
T-2
T-3
T-1: Cinta exsudacin PoriTex 2,5 l/h. ml, 2 horas de riegoT-2: Cinta exsudacin PoriTex 2,5 l/h. ml, 4 horas de riegoT-3: Cinta exsudacin PoriTex 2,5 l/h. ml, 6 horas de riego
0
-20
-40
-60
-80
-80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80
T-1 T-2T-3
-
GESTIN EFICIENTE DEL AGUA DE RIEGO (I)
DOSSIERN04
Un suelo se encuentra en el punto llamado de Capacidad de campo (CC) cuando, despus de
1 a 3 das de haberse regado, ha fi nalizado su proceso de eliminacin de agua sobrante o drenaje
y sus microporos estn llenos de agua, que es retenida por el suelo con una tensin de 10 a 30
cbares (10 cbares = suelos arenosos; 20 cbares = suelos francos; 30 cbares = suelos arcillosos).
Cuando este suelo llega a una tensin de 1.500 cbares, por un proceso de reduccin de agua, y el
cultivo sufre una situacin de estrs irreversible, se dice que el suelo se encuentra en el Punto de
marchitez permanente (PMP). Cabe decir, sin embargo, que los problemas reales para el cultivo
empiezan en tensiones muy inferiores (70-80 cbares en suelos de textura gruesa y 80-100 cbares
en los de textura media).
Cada tipo de suelo puede retener diferente cantidad de agua en 10 30 cbares (CC) y a 1.500 cbares
(PM), segn su textura (Grfi co 3). Es por ello que se deben conocer muy bien las caractersticas
de un suelo para interpretar correctamente los datos recogidos mediante cualquier instrumento que
mida su potencial de retencin y su contenido de agua.
03 Sistemas de medicin de agua en el suelo
A continuacin se hace una descripcin de los instrumentos y de los mtodos ms utilizados para
medir el contenido volumtrico de agua en el suelo.
03.01 Gravimetra
La gravimetra es probablemente la metodologa ms utilizada para medir el agua del suelo, y es la
referencia para calibrar las dems tcnicas de determinacin.
El proceso consiste en recoger una muestra hmeda del suelo para analizarla y pesarla en un
envase previamente tarado. El conjunto se seca en la estufa (80C) durante 24 horas. Se debe de-
terminar, tambin, la densidad aparente de la muestra seca, preferiblemente en el campo, mediante
la relacin entre su peso y el volumen del envase que la contiene.
El contenido volumtrico de agua en el suelo se calcula por la siguiente expresin:
PH - PS% agua = * Dap * 100 PS - ET
PH = Peso de la muestra hmeda del suelo con el envase que la contiene (gramos)
PS = Peso de la muestra seca del suelo (24 horas a 80C) con el envase (gramos)
ET = Peso del envase que contiene la muestra de tierra (gramos)
Dap = Densidad aparente de la muestra seca (gramos/cm3)
A pesar de la sencillez de esta metodologa, cabe considerar que es poco operativa en la progra-
macin del riego por la lentitud del proceso (24 horas) y la gran cantidad de muestras que se deben
recoger, con una determinada frecuencia, a lo largo de la campaa.
03.02 Potencial del suelo
Para medir el potencial matricial del agua en el
suelo y conocer el esfuerzo que deben realizar las
races para obtener la humedad que necesita el
cultivo se utiliza el tensimetro. Este aparato no
mide el porcentaje de humedad en la tierra, sino
la tensin (cbares) en la que sta es retenida.
Se trata de un instrumento mucho ms indica-
do para suelos con una textura gruesa (areno-
sa y franco-arenosa) que para suelos de textu-
ra fi na (arcillosa, limosa). Se debe recodar que
las lecturas de tensin superiores a 80 cbares
se acercan al lmite superior de la escala de
los tensimetros (100 cbares) y, en cambio,
hay una gama de suelos (texturas medianas
y fi nas) con un importante contenido de agua
(20-25%) que casi no se puede evaluar por fal-
ta de escala.
El aparato consta de un tubo de plstico con
capacidad sufi ciente para almacenar agua de
diversos ciclos de riego. Se puede llenar de un
lquido de color verde que facilita el control del
nivel y sirve de proteccin de la cpsula cer-
mica contra la formacin de hongos, algas y la
incrustacin de sales.
Un vacumetro, anexo lateralmente, permite
hacer lecturas hasta 100 cbares e indica el ni-
vel de tensin en el cual es retenida el agua en
el suelo. La tierra seca extrae lquido del ten-
simetro y produce un vaco parcial en el tubo,
que se detecta con el vacumetro. Como ms
seca es la tierra, mayor es el valor registrado en
el dial del vacumetro.
El movimiento de la humedad se hace a travs
de una cpsula porosa de cermica situada en
la parte inferior del tubo de plstico. Cuando
la tierra se humedece por el efecto de la lluvia
o del riego, el tensimetro vuelve a absorber
humedad del suelo y la tensin (cbares) baja; el
vacumetro seala un valor inferior.
17
Sensor elctrico y lector instalado en campo para lecturas no automatizadas de contenido de humedad. Foto: J. R. Gisbert
Grfi co 3. Curva de tensin / humedad para distintos tipos de suelos entre 20 cbares (CC) y 1.500 cbares (PM). Caracterizacin hidrolgica del suelo. Datos no publicados(Gispert, J.R; 2004)
Tensin (cbars)
Agu
a su
elo
(%)
40
30
20
10
020 70 150 250 500 1100 1500
Arenoso Franco-arenoso Limoso-arenoso Franco
-
DOSSIERN04
DOSSIERTCNIC
sin de humedad del suelo (cbares). Un nico
lector permite la lectura digital entre 0 y 200
cbares de cualquier nmero de sensores y,
de acuerdo con sta, se puede programar el
riego (Tabla 3).
Asimismo, en funcin del valor de la lectura
de tensin (cbares) del agua en el suelo se
puede evaluar el nivel de la reserva y progra-
mar el riego por el mtodo del balance hdrico
(Grfi co 4).
Con un lector remoto se pueden evaluar diver-
sos sensores elctricos y facilitar el proceso
de recogida de datos. Para ello, se instala en
un lugar accesible y se conecta con un cable
permanente a los sensores, que normalmente
son seis.
Este sistema permite la automatizacin de
electrovlvulas (24 VCA), controladas por un
programador, a partir de la lectura de la hume-
dad del suelo en una zona caracterizada hidro-
lgicamente, mediante dos sensores conecta-
dos en serie. El sistema acta en funcin del
nivel de humedad del suelo, predeterminada
por el usuario.
Se deben colocar correctamente los sensores
para que las lecturas sean lo ms representati-
vas posibles de cada zona.
03.04 Otros sensores
Por ltimo, adems de los sensores mencio-
nados, existen en el mercado diversas sondas
(neutrones, TDR, FDR) y sensores (capacitivos,
etc.), mucho ms utilizados como instrumentos
de control y medicin en los estudios de inves-
tigacin que como elementos habituales en las
explotaciones agrarias. Se puede considerar,
por lo tanto, que no son objeto de descripcin
en un documento como ste, de orientacin
ms prctica y fi nalista que cientfi ca.
Segn la lectura de la tensin matricial se pue-
de programar el riego (Tabla 2).
La automatizacin del tensimetro puede rea-
lizarse mediante:
a. Tensimetro elctrico
Permite la lectura visual y dispone de un rel
elctrico. El usuario determina la humedad
del suelo en la que quiere poner en marcha
y detener el riego. Cuando el tensimetro
llega a la tensin (cbar) correspondiente a la
humedad predeterminada, el rel permite el
paso de un seal elctrico a la electrovlvu-
la o al programador y se pone en marcha y
ms tarde se detiene el riego.
b. Tensimetro transductor
Traduce una lectura de tensin (cbar) en
una seal analgica (15 VCC). Est di-
seado para informatizar las lecturas del
contenido de humedad en el suelo, por
cable o mdem telefnico.
03.03 Resistencia elctrica
Los instrumentos que utilizan la resistencia
elctrica de un suelo como indicador del con-
tenido de agua son muy conocidos y popu-
lares.
Constan de un sensor con dos electrodos con-
cntricos, introducidos en un conglomerado
especial, cubierto por una membrana sinttica
con una funda de acero inoxidable. Estn pro-
vistos de un disco amortiguador para reducir
la infl uencia de la salinidad y se pueden ajustar
a la temperatura del suelo para obtener una
mayor exactitud en las lecturas.
La conexin del lector al sensor se realiza me-
diante los cables de ste con las pinzas de
cocodrilo del lector. En un instante se evala
la resistencia elctrica (ohms) entre los dos
electrodos y se traduce esta lectura a la ten-
18
Grfi c 4. Contenido de agua en el suelo (mm) hasta 20 cm de profundidad y agua fcilmente utilizable (AFU) en dos fracciones de agotamiento (15% y 30%) y diferentes tensiones (cbar). Estudio con sensor elctrico en jardinera pblica (Gispert, J.R; Sav, R; Biel, C; Garca, J.A; 2004).
LECTURA (cbars) INTERPRETACIN
0-10 Indican un suelo saturado de agua. Puede ser una lectura frecuente durante las 24 horas posteriores al riego.
10- 20 El suelo tiene los microporos llenos de agua y los macroporos con aire. Es el estado que se denomina de capacidad de campo.
20 -60
En este rango la planta tiene una buena oxigenacin y el suelo dispone de ms o menos agua en funcin de su textura. En suelos arenosos se recomienda empezar a regar entre 30 y 45 cbares.
60- 80 Indican que la planta est sufriendo estrs y se acerca al punto de marchitez en suelos de textura gruesa.
Tabla 2.- Interpretacin de las lecturas de tensin (cbares) mediante un tensimetro.
Joan R. Gispert FolchIngeniero Agrnomo. Especialista en riegos, suelos y abonos.Departamento de Arboricultura Mediterrnea.Centro de Mas Bov IRTA. Reus-Constant
LECTURA (cbars) INTERPRETACIN
0 - 10 Suelo saturado.
10 - 30 Suelo con sufi ciente humedad (CC).
30 - 60Margen normal para iniciar el riego, excepto en suelos de textura fi na.
60 - 90Margen normal para iniciar el riego en suelos de textura fi na.
+ 90El suelo est bastante seco. Los de textura media (francos) pueden haber agotado ms de la mitad de su reserva de agua.
Tabla 3.- Interpretacin de las lecturas de tensin (cbares) mediante un sensor de resistencia elctrica.
80
60
40
20
0
l / m
2
1 2 3 4 5 6 7 8
Tensin humedad suelo (cbars) litros(0-20) AFU-0,15 AFU-0,30
-
GESTIN EFICIENTE DEL AGUA DE RIEGO (I)
DOSSIERN04
03 Cultivos disponibles
El nmero de cultivos disponibles es de 40, que se desglosan a continuacin:
Cultivos extensivos: alfalfa, trigo y maz.
Cultivos leosos: albaricoquero, almendro, avellano, cerezo, ctricos, nectarina, nogal, peral,
pistacho, manzano, melocotonero, ciruelo, olivo y vid.
Cultivos hortcolas: berenjena, ajo, apio, brquil, calot, calabacn, cebolla, cebolla tierna, col,
colifl or, lechuga, escarola, espinacas, meln, juda, zanahoria, patata, pimiento, guisante, puerro,
sanda y tomate.
Csped
04 Datos meteorolgicos
El sistema utiliza los datos diarios meteorolgicos de la Red Agrometeorolgica de Catalua (XAC).
En este momento, hay un total de 27 estaciones meteorolgicas repartidas en 22 comarcas (Fi-
gura 1).
19
01 Introduccin
Los regados son uno de los motores de las
zonas rurales, pero tambin los principales con-
sumidores de un recurso tan escaso en el rea
mediterrnea como es el agua. No deben aho-
rrarse esfuerzos para mejorar la efi ciencia de su
gestin y de su uso.
02 Presentacin
El Servicio de Transferencia Tecnolgica ha
desarrollado una nueva herramienta para cal-
cular las necesidades hdricas de los cultivos
de una forma gil y sencilla.
Este nuevo servicio de recomendaciones de
riego quiere facilitar la programacin del riego
a nivel de parcela, con la voluntad de ofrecer
semanalmente a los tcnicos y regantes una
herramienta de apoyo a la decisin de cunto
y cundo regar.
Las necesidades hdricas se calculan en fun-
cin de los datos meteorolgicos medidos a lo
largo de la semana anterior por la estacin de
referencia que cada usuario escoja al carac-
terizar su explotacin. Los datos meteorol-
gicos son la evapotranspiracin de referencia
(ETo) (mm) y la precipitacin registrada (mm).
Las necesidades de riego se calculan como
diferencia entre la demanda evapotranspira-
tiva (ETc) y la lluvia efectiva (Pe) para cada
periodo en concreto.
Conviene dejar claro que las recomendacio-
nes son genricas, ya que slo consideran
algunos de los factores implicados en el
riego, y que la decisin fi nal queda siempre
en manos de los tcnicos y agricultores, de
acuerdo con su experiencia y las peculiari-
dades especfi cas de cada parcela o comu-
nidad de regantes.
La herramienta no tiene en cuenta la reserva
de agua en el suelo; por lo tanto, es necesa-
rio que los regantes, antes de regar, hagan
una estimacin previa del estado de hume-
dad del suelo.
La herramienta de riego es de libre acceso
para todos los usuarios y gratuita, y se en-
cuentra disponible en el portal temtico del
DARP, www.ruralcat.net, en Recomendacio-
nes de riego.
HERRAMIENTA DE RECOMENDACIONES DE RIEGO EN
Figura 1.- Estaciones de la XAC disponibles
Riego por goteo
-
DOSSIERN04
DOSSIERTCNIC
Con el fi n de precisar los clculos de programacin de riego a nivel de parcela, se recomienda a los
usuarios avanzados la aplicacin del software PACREG (www.gencat.net/darp/reg.ht), desarro-
llado por la Seccin de Evaluacin de Recursos Agrarios del Servicio de Produccin Agrcola.
05 Facilidad de uso
El funcionamiento de la herramienta es fcil y comprensible. La introduccin de los datos se realiza
mediante mens desplegables y los valores que se solicitan son perfectamente conocidos por agri-
cultores y tcnicos.
Para saber exactamente cmo hay que utilizar la herramienta y sacarle el mximo rendimiento, se
puede acceder a una pequea ventana explicativa (Figura 2).
Los parmetros que cada usuario debe introducir a la hora de confi gurar una recomendacin de
riego para su parcela se incluyen en la Tabla 1.
06 Recomendaciones de riego semanales
Cada semana se actualiza el fi chero de datos
climticos asociado a cada una de las estacio-
nes agrometeorolgicas disponibles. De esta
manera, el usuario slo deber introducir los
parmetros de confi guracin una nica vez y
despus ya recibir semanalmente las reco-
mendaciones de riego. Estos cultivos introdu-
cidos, por otra parte, quedan tambin regis-
trados dentro de un Administrador de cultivos,
de forma que el usuario podr modifi car los
parmetros en cualquier momento.
El sistema permite al usuario recibir cmoda-
mente la recomendacin de riego en el correo
electrnico. Para recibir estas recomendacio-
nes, lo nico que tiene que hacer es confi gurar
los parmetros de sus cultivos y darse de alta
en el servicio. Adems, todos los usuarios regis-
trados pueden recibir en su mvil las recomen-
daciones de riego a travs de mensaje de texto
(SMS), tambin cada semana. En este sentido,
cabe mencionar que slo podrn recibir 3 reco-
mendaciones de riego va SMS, ya que el texto
de un mensaje no acepta la intro