NECESIDADES DE AGUA Y EVALUACIN DE LOS SISTEMAS DE RIEGO INTERMITENTE Y CONTINO

EN EL CULTIVO DE BRCOLI

Ricardo Apaclla Nalvarte1, Ren Huachos Canchari 2

Resumen Se evala el sistema de riego intermitente por multicompuertas en comparacin con el riego continuo por gravedad tomando como referencia la necesidad de agua del cultivo de brcoli. El uso de la tecnologa del riego intermitente usando tuberas multicompuertas en el Per es relativamente nuevo, se puede afirmar, que se encuentra en su etapa inicial en cuanto al desarrollo comercial. La cantidad de experiencias sobre esta tecnologa en el pas, que llega para difundirse, es todava escasa. No obstante, durante estos ltimos aos, se han visto publicaciones y artculos en revistas y medios especializados tratando el tema ya sea en forma directa, o como integrante de un tema ms amplio. El experimento se realiz en el Programa de Investigaciones en Hortalizas de la Universidad Nacional Agraria La Molina, ubicada en el distrito de La Molina, provincia de Lima y departamento de Lima. Se delimit en el campo tres variantes de acuerdo a diferentes parmetros teniendo la presencia de un testigo dentro de estas variantes. A cada variante se le destin dos surcos espaciados cada 1.5m; en la variante I se delimitaran intervalos de 30m a lo largo de los surcos por lo que se trabaj con cuatro ciclos de riego, en la variante II los intervalos son de 40m con lo que se trabaj con tres ciclos y en la ltima variante no existirn intervalos, es decir, ser de flujo continuo a su vez est tercera ser el testigo. Los resultados muestran una ventaja del sistema de riego intermitente, al riego continuo, encontrndose una diferencia de 16 a 26 puntos de diferencia en la eficiencia de riego, a favor del sistema de riego intermitente. El sistema de riego intermitente puede ser una alternativa de bajo costo que puede ser adoptado por agricultores de bajos recursos econmicos.

Summary The Surge Flow system is evaluated in comparison with the continuous watering for graveness taking like reference the necessity of water of the cultivation of broccoli. The use of the technology of the intermittent watering using pipes in the Peru is relatively new, one can affirm that is in their initial stage as for the commercial development. The quantity of experiences on this technology in the country that arrives to spread, is still scarce. Nevertheless, during these last years, publications and articles have been seen in magazines and specialized means either treating the topic in direct form, or as integral of a wider topic. The experiment was carried out in the Program of Investigations in Vegetables of the Agrarian National University The Molina, located in The Molina's district, county of Lima and department of Lima. It was defined in the field three variants according to different parameters having the presence of a witness inside these variants. To each variant he/she was dedicated two spaced furrows each 1.5m; in the varying I intervals of 30m were defined along the furrows by what one worked with four watering cycles, in the variant II the intervals are of 40m with what one worked with three cycles and in the last variant intervals won't exist, that is to say, it will be in turn of continuous flow third is he/she will be the witness. The results show an advantage of the system of intermittent watering, to the continuous watering, being a difference from 16 to 26 points of difference in the watering efficiency, in favor of the system of intermittent watering. The system of intermittent watering can be an alternative of low cost that can be adopted by farmers of low economic resources.

1 Profesor Asociado Universidad Nacional Agraria La Molina

2 Tesista UNALM

1. Introduccin La costa peruana es una regin muy rida y los recursos hdricos son escasos, la tecnologa de riego que utilizan la mayora de los agricultores es la tradicional (riego continuo por gravedad), la cual es de muy baja eficiencia de aplicacin, siendo el mtodo de riego por surcos con flujo continuo el ms utilizado. Existe un gran desarrollo e impulso para que los agricultores adopten sistemas de riego tecnificados a presin, aduciendo que el riego por gravedad es ineficiente en el uso del agua, sin embargo los altos costos iniciales y luego los costos de operacin y mantenimiento de los sistemas de riego a presin no hacen posible que el agricultor pequeo adopte estos sistemas. Por tanto, es necesario mejorar la eficiencia de uso del agua de los pequeos agricultores mediante el fomento de la difusin y adopcin de cambios tecnolgicos sostenibles, como la tecnificacin de un sistema de riego superficial empleando tuberas multicompuertas y la aplicacin del agua mediante riego intermitente, el cual se presenta como una alternativa a los problemas encontrados en un riego superficial tradicional. El objetivo del presente trabajo es evaluar el sistema de riego intermitente por multicompuertas en comparacin con el riego continuo por gravedad tomando como referencia la necesidad de agua del cultivo de brcoli.

2. Revisin bibliografica El sistema de riego intermitente, es una tcnica aplicada que fue desarrollada en los EEUU para el control del agua de riego. Su origen se debi a la necesidad del gobierno norteamericano de proveer a sus agricultores de un medio econmico y eficaz que permita un ahorro del agua y su manejo en suelos salinos. Fue entonces, cuando las oficinas de los Distritos de Agua en conjunto con diversas universidades, perfeccionaron a principios de la dcada de los 80 esta metodologa conocida en ingles como Surge Flow. Stringham y Keller (1979), introdujeron el concepto de Surge Flow (riego intermitente) en la conferencia sobre especialidades en irrigacin y drenaje de la American Society of Civil Engineers. En marzo de 1986, la oficina de patentes de los EEUU registro esta modalidad de riego como un mtodo y sistema por surcos y otorgo la patente a los doctores Jack Keller y G. E. Stringham, en tanto que la Fundacin de la Universidad del Estado de UTHA quedo como cesionaria o apoderada. Desde entonces se han experimentado de manera continua en varios centros de universidades privadas y estatales de California y Texas, as como en las de Kansas, UTHA y Colorado, entre otras.

A pesar que en la actualidad dicha metodologa de riego ya se ha difundido por todo el mundo, es importante indicar que los criterios para su diseo, sus rangos de aplicacin prctica, as como sus ventajas y desventajas respecto a otros mtodos de riego aun no estn bien definidos (Cceres, 1999). El uso de la tecnologa del riego Intermitente usando tuberas multicompuertas en el Per es relativamente nuevo, se puede afirmar sin temor alguno, que se encuentra en su etapa inicial en cuanto al desarrollo comercial. La cantidad de experiencias sobre esta

tecnologa en el pas, que llega para difundirse, es todava escasa. No obstante, durante estos ltimos aos, se han visto publicaciones y artculos en revistas y medios especializados tratando el tema ya sea en forma directa, o como integrante de un tema ms amplio. El riego Intermitente, tambin llamado riego por pulsos, utiliza un efecto natural que tienen todos los suelos en mayor o menor medida. Y este es la disminucin de la capacidad de infiltracin que tiene un suelo, cuando una vez mojado, se retira el agua y se deja "descansar" por un corto tiempo. La explicacin del fenmeno del riego intermitente se debe a que entre un pulso y otro se produce un disgregamiento de terrones, un reacomodamiento de partculas y una migracin de sedimentos que sellan la base del surco. Por otra parte al haber una interrupcin de suministro de agua queda aire atrapado en los poros del suelo. (Roque, 2000; citado por Carbajal, 2004). Segn Garca, 1991; citado por Carvajal, 2004, durante el proceso de recesin, la estructura del suelo se altera, los terrones se disuelven parcialmente, las partculas se acomodan y forman una sedimentacin que origina el aislamiento de la superficie. Aunque el flujo se suspenda en consecuencia la infiltracin superficial tambin, las partculas de arcilla contenidas en el suelo humedecido continan con un proceso de expansin tanto el agua como el suelo en contacto con la atmsfera captan aire por atraccin capilar y bloquean las pequeas superficies de los poros del suelo. El proceso se repite en cada ciclo durante el tiempo de desage y, por lo tanto durante los prximos suministros de agua se va reduciendo la infiltracin y la resistencia a la rugosidad de la superficie del suelo, consiguiendo que el flujo circule con rapidez y se consiga un avance mayor y una mejor uniformidad en el riego. La causa de la reduccin entre los tiempos de contacto entre la cabeza del surco y la cola, logrando una distribucin ms uniforme del agua gracias al riego por impulsos no se conoce con exactitud, pero parece que tiene que ver con la dispersin de los agregados del suelo; cuando cesa el flujo del agua las partculas de arcilla continan su expansin, disminuyendo el tamao de los poros; al mismo tiempo, las partculas ms finas, generalmente limosas, arrastradas por la corriente del agua, tienden a depositarse sobre el fondo del surco, con lo que tambin disminuye la infiltracin. (Castan, 2000; citado por Carbajal, 2004). Segn Gurovich, 2001; citado por Carbajal, 2004, el riego por pulsos presenta menores tiempos de avance como resultado de la reduccin en las velocidades de infiltracin, el mismo que se origina por una reduccin de la permeabilidad del suelo, siendo la principal causa de esta reduccin la consolidacin del suelo mojado durante la interrupcin del flujo, debido a un incremento en la tensin suelo-agua. Tambin puede ser ocasionada por la disminucin de la rugosidad del surco y una seccin de surco ms estable durante la infiltracin de agua entre pulsos y la entrada y captura de aire que ocurre entre pulsos. Para una correcta instalacin y manejo de un sistema de riego intermitente, se requiere familiarizarse con la terminologa usada para describir el proceso de este sistema. (Wertz, 1995).

Set de Riego. Viene a ser el nmero total de surcos con las compuertas abiertas en cualquier tiempo; debe indicarse que las compuertas estn abiertas no necesariamente con flujo de agua; adems el total es para ambos lados de la vlvula. (Wertz, 1995). Tiempo de Apertura ON. Es el tiempo en donde el agua es aplicada en uno de los lados de la vlvula, antes de que sea derivado al otro lado. (Rogers, 1995). Tiempo de Cierre OFF. Es el tiempo en donde no se aplica agua en uno de los lados de la vlvula. (Rogers, 1995). Tiempo de Avance. Es el tiempo ON total requerido para que el agua avance desde la cabecera del surco hasta que llegue al final del mismo. (Wertz, 1995). Ciclo. Es una secuencia ON-OFF, para uno de los lados de la vlvula. (Wertz, 1995). Tiempo de Ciclo. Viene a ser el tiempo requerido para completar un ciclo de riego. Es decir un tiempo ON ms un tiempo OFF. (Rogers, 1995) Ciclos de Avance. Son los ciclos que resultan en el paso del agua sobre el suelo seco. El nmero de ciclos de avance es generalmente de 2 a 8 dependiendo de las condiciones del campo. (Wertz, 1995). Fase de Avance. Es el tiempo durante el cual los ciclos de avance ocurren. (Wertz, 1995). Tiempo de Cambio. Es el tiempo ON requerido para que el agua avance una porcin del campo, donde el humedecimiento es deseado durante el primer tiempo de ciclo. (Wertz, 1995). Ciclos Incrementales. Durante un riego intermitente es recomendable que el agua avance iguales distancias a travs del campo (Yonts 1991). Esto es logrado por el incremento de los tiempos de ciclo para cada ciclo sucesivo hasta que la fase de avance sea completado. (Bolt 1994).

3. Procedimiento El experimento se realiz en el Programa de Investigaciones en Hortalizas de la Universidad Nacional Agraria La Molina, ubicada en el distrito de La Molina, provincia de Lima y departamento de Lima. El Programa tiene un rea total aproximada de 9.00 ha, el rea cultivable aproximada es de 7.00 ha. y aproximadamente 2.00 ha son caminos de acceso e infraestructura para invernaderos, oficinas y otros. El campo seleccionado para el experimento tiene un rea de 0.67 ha. El agua llega al campo por gravedad mediante un sistema de canales de tierra. La preparacin de suelo se efectu por el mtodo tradicional con empleo de maquinaria agrcola, realizndose el surcado para los marcos de plantacin del cultivo. Se delimit en el campo tres variantes de acuerdo a diferentes parmetros teniendo la presencia de un testigo dentro de estas variantes. A cada variante se le destinaran dos surcos espaciados cada 1.5m; en la variante I se delimitaran intervalos de 30m a lo largo de los surcos por lo que se trabajara con cuatro ciclos de riego, en la variante II los intervalos son de 40 m con lo que se trabajara con tres ciclos y en la ltima variante no existirn intervalos, es decir, ser de flujo continuo a su vez est tercera ser el testigo (Fig. 1).

VAR

IANT

E I

6m

x

135m

--- 4

pulso

s

135.

00 m

.

85.00 m.

VAR

IANT

E II

6m

x

135m

--- 3

pulso

s

VAR

IANT

E III

6m

x

135m

--- co

ntin

uo

37.00 m.48.00 m.

RIEGO CONTINUO RIEGO POR PULSOS

L E Y E N D A

Tuberia Multicompuerta

Camara de Carga

Fig. 1. Esquema de campo

El suelo en el campo de experimentacin es franco arenoso, con un valor de conductividad elctrica de 0.96 dS/m; suelo alcalino con pH de 7.56, con contenido de materia orgnica de 1.44%, capacidad de campo y punto de marchitez de 16.60% y 8.81 % respectivamente y densidad aparente de 1.72 g cm-3. El cultivo seleccionado para el experimento fue brcoli, que tiene un perodo vegetativo de 139 das, de este perodo 38 das corresponde a la etapa de almcigo. La fecha de siembre se realiz el 06.05.08.

Brocoli 38 46 40 15 139

Final de temporada Total

DURACION DE ETAPAS DE CRECIMIENTO DEL CULTIVO Y Kc

Cultivo Inicial (almacigo)Desarrollo de cultivo

Mitad de temporada

Segn los datos meteorolgicos del Observatorio "Alexander Von Humboldt", ubicada dentro de la Universidad Nacional Agraria La Molina, en la zona del proyecto se presentan temperaturas media mensuales que van desde 16.55 C (Agosto) hasta 24.62 C (Febrero), con valores mximos que ascienden hasta 28.94 C (febrero) y valores mnimos que descienden hasta 13.87 C (Agosto) a lo largo del ao. La precipitacin es nula durante el ao y la humedad relativa oscila alrededor de 80%. El material empleado consisti en tubos de PVC de 6 de dimetro, a los cuales se les instalaron ventanas. Las ventanas se dejaban con una abertura y la carga de agua se controlaba en un pequeo tanque.

Los caudales para el riego continuo fueron aforados con medidor Parshall y para el riego intermitente se realiz mediante el mtodo volumtrico.

Preparacin del tubo multicompuerta.

Riego intermitente Aforo en riego continuo.

4. Avance de resultados Los resultados iniciales muestran una ventaja del sistema de riego intermitente, al riego continuo, tal como se muestra en los cuadros siguientes:

Ancho de Surcos: 0.8 m

01 137.00 109.60 35.68 6.72 17.58 38.2402 137.00 109.60

01 137.00 109.60 58.90 14.79 29.02 50.9702 137.00 109.60

EFICIENCIA DE APLICACIN DE RIEGO

VARIANTE I

Longitud (m)

Caudal (l/s)

Tiempo (min) Ln (mm)

N de riego

Fecha de evaluacion Surco

Efic. Aplic. (%)Lb (mm)

1

2

0.9024/06/2008

08/07/2008 0.90

Area de humed.

(m2)

Ancho de Surcos: 0.8 m

01 136.00 108.80 22.12 6.72 10.98 61.2402 136.00 108.80

01 136.00 108.80 43.10 14.79 21.39 69.1502 136.00 108.80

EFICIENCIA DE APLICACIN DE RIEGO

VARIANTE II

N de riego

Fecha de evaluacion

Caudal (l/s) Surco

Longitud (m)

Area de humed.

(m2)Tiempo

(min) Ln (mm) Lb (mm)Efic.

Aplic. (%)

124/06/2008 0.90

208/07/2008 0.90

Ancho de Surcos: 0.8 m

01 135.00 108.00 64.70 6.72 19.05 35.2902 135.00 108.00

01 135.00 108.00 73.37 14.79 33.42 44.2602 135.00 108.00

EFICIENCIA DE APLICACIN DE RIEGO

TESTIGON de riego

Fecha de evaluacion

Caudal (l/s) Surco

Longitud (m)

Area de humed.

(m2)Tiempo

(min) Ln (mm) Lb (mm)Efic.

Aplic. (%)

124/06/2008 0.53

208/07/2008 0.82

5. Conclusiones Las eficiencias de riego en el riego intermitente son ms altas que para el riego continuo. Las tuberas multicompuerta pueden ser construidas artesanalmente y son fciles de construir. El costo es barato, un tubo de 6 pulgadas de dimetro y de 6.10 m de longitud tiene un costo de US$25 y cada ventana US$3.5. El sistema de riego intermitente puede ser una alternativa de bajo costo que puede ser adoptado por agricultores de bajos recursos econmicos. 6. Referencias Allen, R.G., Pereira, L.S., Raes D., Smith M., 2006. Evapotranspiracin del Cultivo, Guias para

la determinacin de los requerimientos de agua de los cultivos. Manual 64 FAO, Roma. Carbajal Llosa, Carlos Miguel. Metodologa para el mejoramiento del uso del agua de riego

empleando el sistema de riego intermitente. Tesis (Magster Scientiae). Lima, Per. Universidad Nacional Agraria La Molina, Facultad de Ingeniera Agrcola. 2004. 12-15 p.

Cceres Cayllahua, K., 1999. Diseo y construccin de un dispositivo de control para la aplicacin del riego intermitente. Tesis para optar el ttulo de Ing. Agrcola. UNALM.

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