LA DINÁMICA DEL RIEGO CENGIRIEGOS V2.0

Hector Monterroso

Otto Castro,

CENGICAÑA

Herramienta web para el uso optimo del agua en el riego.

CENGIRIEGOS…Nació en el 2,012 a partir de una necesidad de justificar la merma enla producción de la zafra 2,012/2,013, del ingenio Madre Tierra, enese entonces, se solicitó el apoyo al área de riegos de CENGICAÑA,para realizar un diagnóstico retrospectivo de los períodos de déficithídrico en cada una de las etapas fenológicas del ciclo de cultivo 2012,luego de este diagnóstico retrospectivo, en el 2013 se elaboró en elárea de riegos de CENGICAÑA una hoja de Excel denominada“Balance Hídrico del suelo”, apoyado y validado por técnicos delingenio Madre Tierra del área de ingeniería agrícola (Ings: SergioLópez y Sergio Miranda) y técnicos de la administración Rio Lindo delestrato litoral (Ings: Zimri Alejandro Callejas, Iván Aguirre, JuanCarlos Pineda y Carlos Echeverria)

SEGUIMIENTO Y MONITOREO DE LA HUMEDAD DEL SUELO EN EL CICLO DEL CULTIVO (BALANCE HIDRICO)

CC

DPM

PMP

RIEGO

DRENAJE

LLUVIA

2. RESULTADOS GRAFICOS

a. MONITOREO DE LA HUMEDAD EN EL SUELO

1. Menu

b. Comportamiento de la evapotranspiración

ETo

ETM= EToX Kc

ESQUEMA DE OPERACIÓN CENGIRIEGOS V2.0/LOTE

Ingreso datos Suelo y cultivo

Sistema de riego

Lluvia pluviómetro más cercano

EToPenman

monteith

BH DEL SUELO

CHS= (LL+R+Ca ) - (ETm+P+ES)

CHS=Ganancias- Perdidas

Cambio de humedad en el suelo (CHS)

ETo* Kc = ETm

✓Operación tradicional

✓Operación con balance hídrico

Manejo del agua en el suelo

Color rojo: La lluvia (LL), la demanda hídrica (Etm)= variables no controlables

Color azul: El riego(R), aporte capilar(Ca), la percolación (P), Escorrentía (ES) = variables controlables

NOTAETo= demanda climáticaKc= Factor de respuestaETm= demanda hídrica caña/EF

Ingreso código de lote ( base

datos de productividad) y fecha de corte o

siembraT°CVVRgHR

Datos de la estación

meteorológica más cercana

Transm

isión

d

e d

atos

Acción automática

Modelo FAO 56

Balance energético

Ajustes humedad en el suelo

Medición humedad en el suelo in situ

calibración

V2.0

RIEGOS

GESTIÓN DEL RIEGO

PLANIFICACION EJECUCIONEVALUACION Y

MEJORA DE METODOS

COSTOS

IMPORTACION ARCHIVO EXCEL

AGROMETEOROLOGIA

ANALISIS DE LAS VARIABLES

CLIMATICAS-

LOTE

Data diaria

AUTOMATIZACIÓN

CENGIRIEGOS V3.0

USO DE REDMET/ICC

DRENAJE

ESQUEMA DE COMPONENTES DE

CENGIRIEGOS V2.0

MODULOS

SUBMODULOS

SUBMODULOS

REGISTRO

•NUEVOS

USUARIOS

•INICIO DE SESIÓN

Manejo de la información para usuarios

INICIO

•ESQUEMA DE

OPERACIÓN

TÉCNICA

LOTES

•AGREGAR

CARACTERISTICAS

LOTE

CARACTERISTICAS •Lote

•Sistema riego

•Manejo del lote

•Físicas del lote

•Etapas fenológicas y duración

•Kc (factor de respuesta)

•Profundidad radicular/etapa

fenológica

•AGREGAR

INFORMACIÓN EN

TIEMPO REAL

Información •Riego

•Lluvia

•Humedad en el suelo

Reportes del lote •BH-CENGI-MT

•Eto

•Radiación global

•REPORTES/LOTE

DATOS

IMPORTAR DE

EXCEL CARACTERÍSTICA

S DE LOTES E

INFORMACIÓN

(FORMATO)

EXPORTAR A

EXCEL

-CARACTERÍSTICA

S DE LOTES E

INFORMACIÓN

-RESULTADOS

REPORTES

ESTADO DE

LOTES/EQUIPODE RIEGO

SEGÚN COLORES

REPORTE DE

LOTES/EQUIPO A

VERIFICAR IN

SITU (COLOR

ANARANJADO)

O MB R B

1. El Balance Hídrico en el suelo (BH-CENGI-MT)2. El Comportamiento y seguimiento de la demanda climática (ETo)

3. El comportamiento y seguimiento de la Radiación Global

OPERACIÓN DEL SISTEMA DE REGISTRO DEL BALANCE HÍDRICO – MODULO DE RIEGOS

CAÑA DE AZÚCAR

•Kc

• Fecha de corte

•Profundidad radicular

•Duración de las etapas fenológicas

SUELO

•Textura de suelo

•Capacidad de campo

•Punto de marchitez permanente

•Densidad aparente

RIEGO Y LLUVIA

• Lámina neta de riego (mm)

•Eficiencia del sistema

•Déficit permitido de manejo

• Lluvia por pluviómetro

DEMANDA CLIMATICA ETO.

•Radiación global

•Velocidad del viento

•Temperatura

•Humedad relativa

𝑳𝑨𝑹𝑨𝒇𝒅 = 𝑳𝑨𝑹𝑨𝒊𝒅 +

𝒕=𝟏

𝒏 𝑷 + 𝑹 − 𝑬𝑻𝑶 𝑿𝑲𝒄Operación

Del sistema

Entradas

al

sistema

Salida del

sistema

APLICACIONES MÁS IMPORTANTES QUE SE PUEDE DERIVAR DEL USO DEL SOFTWARE

Balance hídrico(BH-CENGI-MT) suelo

Comportamiento y seguimiento de la

radiación global (Rg)

Comportamiento y seguimiento de la

evapotranspiración(ETo)

Actual

Requerimiento real

Comparativo

Análisis gráfico de BHCuadro resumen

Análisis gráfico de radiación global

Análisis gráfico de Evapotranspiración

Componente Tipo de análisis Aplicaciones

Con fines de estimación TCH

Aplicación de inhibidores

Estimación de consumo de agua

Diseño agronómico sistemas de riego

Ahorro de agua y energía

MODULO RIEGOS

PLANIFICACIÓN DEL RIEGO

CONSIDERA: FECHA DE SIEMBRA O CORTE. PERIODO NORMAL DE ENTRADA Y SALIDA DEL INVIERNO CON UN 75% DE OCURRENCIA.

SEGUN LA UBICACIÓN DEL LOTE EN ESTRATO ALTITUDINAL. ETO: PROBABILIDAD DEL 75% DE LA ESTACIÒN MAS CERCANA.

EJECUCION DEL RIEGOPRIORIDAD DE RIEGO EN LOTES/EQUIPO

Equipo

Lote llegando a DPM, próximo a regar.

Fuente: Web-CENGIRIEGOS Reporte 04/04/17

Óptima(cercana a capacidad de campo

Muy buena

Regular(cercana a déficit permitido de manejo).

Baja (por debajo del déficit permitido de manejo).

Regular BajaMuy Buenaóptima

CC

DPM

PMP

CC= Capacidad de campo; DPM= déficit permitido de manejo & PMP= Punto de marchitez permanente.

Humedad cercana a capacidad de campo

Humedad entre déficit permitido de manejo y capacidad de campo.

Humedad cercano a déficit permitido de manejo.

Humedad debajo de déficit permitido de manejo.

INTERPRETACIÓN DE LA CONDICIÓN DE HUMEDAD EN EL SUELO

MODULOAGROMETEOROLOGIA

EVAPOTRANSPIRACION

Etapa Fenológica

ETm= ETo x Kc

ETo.

Etapa Fenológica Radiación

Extraterrestre

Radiación global

RADIACION

REPORTE AGROMETEOROLOGICO- “CENGIRIEGOS”

VALIDACION DE LA HERRAMIENTA DE BALANCE HIDRICO

VALIDACION DE HERRAMIENTA DE BALANCE HIDRICOBH-CENGI-MT-OPERACIÓN TRADICIONAL

Sin Ajuste de frecuenciaFrecuencia de riego= 2 díasLámina riego = 9 mm# riegos =28

Sin Ajuste de frecuenciaFrecuencia de riego= 2 díasLámina riego = 9 mm# riegos =38

CC

DPM

PMP

Ajuste de frecuenciaFrecuencia de riego= 6 díasLámina/ riego = 18 mm# riegos =11

Sin Ajuste de frecuenciaFrecuencia de riego= 2 díasLámina riego = 9 mm# riegos =28

Ajuste de frecuenciaFrecuencia de riego=VariadaLámina/ riego = 18 mm# riegos =5

Ajuste de frecuenciaFrecuencia de riego=VariadaLámina/ riego = 18 mm# riegos = 3

Iniciación Elongación I MaduraciónMacollamiento Elongación II

BH-CENGI-MT-OPERACIÓN ACTUAL - ZAFRA 2014-15

CC

DPM

PMP

Ajuste de frecuencia y tiempo

Sin ajuste de

frecuencia

CC: Capacidad de campo, PMP: Punto de marchitez permanente y DPM: déficit permitido de manejo

2014-2015A

2016-2017

Sin aplicar BH

Aplicando BH

PROMEDIO DE

ZAFRA

2005 -2006A

2009-201

2011-2012A

2013-2014

FUENTE: Aplicación de CENGIRIEGOSen finca zona 6, por; Ing(s). Zimri CallejasE Iván Aguirre Con el apoyo de Ingeniería agrícola delingenio Madre Tierra.

Asesoría: CENGICAÑA.

VALIDACION DE HERRAMIENTA DE

BALANCE HIDRICO POR PERSONAL

DE INGENIO MADRE TIERRA

El periodo del 2015 no se regó en canícula por problemas de pozo mecánico, y si enmarca un descenso leve en la producción. También se puede observar que en esta misma temporada en el riego pos-corte se tuvo que regar con aspersión por los mismos problemas del pozo mecánico.

•Administrador del Software

•Auxiliares/zona

GERENCIA AGRICOLA/INGENIOCOMITÉ DE RIEGOS

Asignación

FINCAS DEL INGENIO

RETROALIMENTACIÓN FINCAS/INGENIO

Información diaria

RIEGOS (Lámina, frecuencia y tiempo)LLUVIA (mm de lluvia diaria)VERIFICACIÓN HUMEDAD IN SITU (mm)VERIFICACIÓN DE EFICIENCIA DE UNIFORMIDAD (%)

Reportes de verificación in situ de

lotes/semanal

ESTRATEGIAS PARA EL MANEJO DE CENGIRIEGOS Y DESARROLLO DEL

EFECTO MULTIPLICADOR

Análisis de información/equipo

Manejo de la información (tablas dinámicas)

Interpretación de la información

Entrega de resultados

Balance Hídrico (Ahorro de agua y energía)Balance Energético (Cantidad de energía)

ETo (Demanda climática)Consumo de agua (demanda hídrica del cultivo)

Capacitaciones y actualizaciones

IMPACTO DEL USO DEL BALANCE HÍDRICO EN LA ECONOMÍA Y SOSTENIBILIDAD DEL RECURSO HÍDRICO

PROYECTOS DE IMPACTO ECONÓMICO Y SOSTENIBILIDAD

AREA RIEGOS

AREA DE ADOPCIÓNZona cañera, área administrada:

190,000 has

Costo de la aplicación del riego para la agroindustria azucarera

(riego post-corte de 170,000 has)

80 millones US$(1.25 US$/mm/ha) (370

mm/temporada) (5 riegos)

Volumen de agua utilizado en riego por la industria

629,000 Megalitros

Ejemplo:

Proyecto integral para aumentar la

productividad y sostenibilidad del

Miniaspersión

Área potencial

para el 2,020 (has)

Impacto

ImágenesEconómicoMillones US$/año

SostenibilidadMegalitosML/año

uso del BH en la planificaciónTecnología 1

83.300Ahorro de

2.56Ahorro de

22,058

Mejora del suelo para incrementar la

capacidad del suelo de retener humedad

Tecnología 2

83,300Ahorro de

0. 3

Ahorro de 2,633

Uso del BH en la ejecución del riego

Tecnología 383,300

Ahorro de 0.58

Ahorro de 5,031.32

Total IMPACTO INTEGRAL

(Suma de tecnologías)83,300

Ahorro de 3.44

Ahorro de 29,721.4

Un Megalitro (ML) tiene 1,000 m3 o 1,000,000.00 litros

CONCLUSIONES…

▪ CENGIRIEGOS v2.0. se empezó a manejar experimentalmente con diferentesusuarios colaboradores de los ingenios colaboradores a partir de la zafra2013/2014. Se inició a través de una hoja de Excel.

• El uso del Software CENGIRIEGOS v2.0, a través del uso del balance hídrico porlos usuarios estuvo dirigido a las necesidades técnicas siguientes:

a. 1. Estudio del déficit de agua en cada una de las etapas fenológicas (Análisisretrospectivo) utilizando como herramienta el balance hídrico

b. 2. Ajuste de Frecuencias, tiempos y láminas.

c. 3. Manejo de tratamientos a nivel experimental con balance hídrico.

CONCLUSIONES…

• Se estima que el uso del BH-CENGI-MT como una herramienta para laoptimización del uso del agua en la planificación en miniaspersión, la industriapodría ahorrar 22,058 ML/año en un área potencial de 83,300 has, el cualgeneraría un impacto económico de 2.56 millones de US$/año. Adicionalmente, sise utiliza en la ejecución se podría ahorrar 5,031 ML/año con un impactoeconómico de 0.58 millones de US$/año. Además, si el BH-CENGI-MT se utilizaintegralmente con otras tecnologías como la mejora de los suelos paraincrementar la capacidad de retención de agua, la industria podría ahorrar 29,721ML/año y un impacto económico de 3.44 millones de US$/año.

• CENGIRIEGOS v2.0. la operación del riego es dinámico debido a fenómenosENSO que afecta las condiciones de las variables climáticas de la zona cañeraque varían entre año.

LA DINÁMICA DEL RIEGO CENGIRIEGOS V2.0

Hector Monterroso

Otto Castro,

CENGICAÑA