trabajo de riegos por asperchion

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA ING.AGRICOLA

I- INTRODUCCION

Desde hace mucho tiempo, el llegar a conocer consumos de agua por parte de los cultivos, y muy especialmente los requerimientos hídricos netos y brutos de riego. Es una preocupación de los ingenieros, proyectistas, gestores y agricultores.

El calor, el viento y otras condiciones ambientales producen la evaporación de la humedad del suelo, y la transpiración de las plantas. Cuando las plantas ya no disponen de agua tanto del suelo como de sus reservas, se deshidratan, es decir, se secan. Las plantas presentan cierta tolerancia a la falta de agua, es decir que pueden recuperarse siempre y cuando esa falta no haya sido extrema y la planta muera lo que se denomina punto de marchitez permanente.

La adición de agua mediante el riego es una técnica que se ha venido practicando durante miles de años y puede mejorar tanto la calidad como la cantidad de las cosechas debido a que regula las condiciones de humedad de la planta y el suelo para mantener la agricultura, y otras veces cuando un cultivo especial así lo necesite.

En la actualidad hay métodos de riego utilizados en agricultura entre ellos tenemos: superficie, localizado y aspersión. En el riego por superficie el agua discurre sobre el suelo aprovechando la fuerza de gravedad y la pendiente de la parcela en su caso, sin necesidad de dotar al agua de presión. En el caso del riego localizado y del riego por aspersión, es necesario suministrar al agua una energía determinada para que ésta circule por las tuberías a presión.

A continuación en el presente informe se conocerá más a detalle este tipo de riego, sus clases, ventajas y desventajas que tiene.

II- OBJETIVOS a) O.GENERALES

Mejorar la producción de una parcela a su máximo rendimiento a través del sistema de riego por aperción.

b) O.ESPECIFICOS

Conocer tipos de riego, en especial el riego por aserción: ventajas y desventajas.

Difundir conocimientos teóricos a los alumnos a través de este presente informe.


III- MARCO TEORICO

SISTEMA DE RIEGO POR ASPERCIÓN

Los sistemas de riego por aspersión más antiguos datan de los principios de siglo XX, donde fueron utilizados en el riego de los céspedes ornamentales. Después, la aspersión en la agricultura fue desarrollándose lentamente para el riego de frutales, viveros y hortícolas en cultivo intensivo. En la década de los años 1930, con el desarrollo de los aspersores de impacto y de las tuberías en acero ligero con uniones rápidas, el riego por aspersión comenzó a extenderse y ser utilizado en una gama amplia de cultivos por todo el Mundo. En los años1950, surgieron nuevos aspersores, tuberías de aluminio y sistemas de bombeo más eficientes, lo que favoreció la reducción de costes y aceleró la extensión de este método de riego. Más recientemente, en la década del 1960, surgen los equipos pivote, con costos relativamente bajos, riegos de alta frecuencia, automatización del riego y grandes reducciones de mano de obra. La innovación en los aspersores y en los otros equipos ha sido continua y ha proporcionado la posibilidad de prestar buenos servicios desde que los sistemas están concebidos adecuadamente.Cerca del 10% de las áreas de riego en todo el Mundo son por aspersión, siendo este porcentaje más elevado en países desarrollados, con altos costes de mano de obra y bajos costos de energía. Las innovaciones que se introducen mejoran el funcionamiento del riego y favorecen la adaptación de la aspersión a todos los tipos de suelo, de topografía, de cultivos y de climas.Una importante parte de los sistemas del riego por aspersión, actualmente utilizados, todavía, usan tuberías que se mueven manualmente. Sin embargo, la carencia de la mano de obra va haciendo la automatización cada vez más popular. En su forma más simple, la automatización consiste en el uso de las válvulas volumétricas que, como el nombre indica, controlan el volumen de agua deseado y cierran automáticamente después de su suministro.En un nivel más avanzado, estas válvulas se pueden programar para funcionar según una secuencia determinada. Más sofisticado, es el uso de unidades de control, que ordenan automáticamente la apertura y el cierre de las válvulas de acuerdo con el manejo del riego deseado. Finalmente, la automatización permite que varias parcelas puedan regarse sin la intervención de la mano de obra uniendo las unidades de control de campo a una unidad principal comandada por una computadora y ordenando el riego a partir de la computadora o por teléfono móvil.Existen muchas variantes tecnológicas de sistemas de riego por aspersión, lo que permite su adaptación a una gran variedad de condiciones socio-económicas y de características de suelo y de cultivos. Sin embargo, todos los sistemas tienen común los siguientes componentes básicos:

Bomba, accionada por un motor combustión o eléctrico, que tiene la función de elevar el agua a partir de su origen, una balsa, un pozo o un río, y alimenta el sistema de riego con la presión necesaria para el funcionamiento de los aspersores.


Tuberías. La tubería principal conduce el agua desde la bomba a las tuberías secundarias, y de éstas a los ramales. En la mayoría de los casos, la tubería principal es fija, instalada sobre el suelo o, más generalmente, enterrada. En otros casos es desplazable, pudiendo ser trasladada de parcela a parcela. Las tuberías fijas puede ser de acero galvanizado, de fibrocemento o de plástico de alta densidad. Las tuberías móviles son de aluminio ligero o de plástico, para que sean fácilmente transportables de un lugar a otro.

Los ramales, o laterales, que son las tuberías donde se montan los aspersores, pueden ser fijos (en este caso, van generalmente enterrados), desplazables o móviles.

Aspersores, que son los dispositivos que aplican el agua sobre el suelo y los cultivos en forma de gotas pequeñas, imitando la lluvia, y que constituyen los elementos principales en el diseño de los sistemas de riego y en la calidad de su funcionamiento.

CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS E RIEGO POR ASPERSIÓN

Los sistemas de riego por aspersión se pueden, genéricamente, dividir en sistemas estacionarios y móviles o autopropulsionados. En los sistemas estacionarios, los aspersores permanecen en una posición fija mientras dura la aplicación del agua. En las instalaciones móviles, con desplazamiento continuo, los aspersores funcionan mientras se mueven, de forma independiente o junto con las tuberías donde van montados, siguiendo una trayectoria lineal o circular. Dentro de los sistemas estacionarios, se incluyen los que se desplazan de una posición de riego a otra, ya sea a mano, tirados por tubería flexible o de forma mecanizada, como es el caso de las tuberías con ruedas, que se denominan sistemas de desplazamiento discontinuo. Los sistemas estacionarios incluyen también las instalaciones fijas, de cobertura total. Los principales sistemas móviles, con desplazamiento continuo, son los sistemas pivote, los laterales de avance frontal y los cañones tirados por una tubería con enrollador o tirados por cable.


SISTEMAS CONVENCIONALES

SISTEMAS MOVILES:

Requiere gran mano de obra porque todo el sistema se traslada a mano y la inversión es la menor. La bomba también es móvil.

SISTEMAS SEMIFIJOS:

El grupo de bombeo es fijo y las alas son móviles. También podría ser más móvil, tomando el ala central la mitad de la longitud de la anterior y al terminar con un lado, se corre al otro.

SISTEMAS FIJOS:

No es frecuente que toda la parcela esté llena de aspersores. Hay dos sistemas: tuberías enterradas y tuberías superficiales.

Sistema estacionario de aspersión con tuberías desplazables.


Hay tres maneras de colocar los aspersores.

* Cuadrado

* Rectángulo

* Triángulo

SISTEMAS MECANIZADOS

SISTEMA SIDE-ROLL:

Se accionan los carritos con un motor. Es un sistema barato, funciona con baja presión, calidad del riego muy buena. Desventajas: no se puede regar cultivos de porte alto (< 1 - 2 m): maíz, frutales, sorgo, etc.

Se les puede acoplar una cola con dos aspersores más.

CAÑONES DE RIEGO:

Aspersor girante al extremo de una tubería móvil. El Aspersor va montado sobre un trineo o carretón y se mueve en línea recta (v = 5 a más de 30 m/hora). El caudal puede ser mayor a 60 m^3/hora. Alcance = 50 m (con p = 8 atm). P normal = 6 atm.

La tubería puede ser de polietileno y se enrolla en un tambor de gran diámetro. Propulsión: por la presión del agua, que cede parte de su energía a 1. Turbina en el cañón, o 2. Ruedas del carretón, o 3. Mecanismo de fuello y cilindro, que hace girar el tambor de la tubería sirviendo esta de cable de arrastre.


PIVOTS:

Están constituidos por:

a) Tuberías de gran longitud (100 a 800 m), suelen ser de acero estirado, diámetro 6" y galvanizado; va montada a más de 2,5 m sobre torres colocadas a distancias de 30, 40, 50 o más. Las torres están provistas de unidades propulsoras que hacen moverse al conjunto describiendo un círculo cuyo radio es la tubería y su centro uno de los extremos de ésta.

b) En el centro del círculo se coloca una torre anclada o pivot que sujeta el extremo de la tubería y por éste se aplica la acometida de agua a presión.

c) Sobre la tubería van los aspersores.

d) Un sistema de control que incluye subestaciones de mando en cada torre móvil, permite mantener el alineamiento del conjunto de las torres y tubería, dentro de ciertos límites que aseguran un funcionamiento correcto.


IV- METODOLOGÍA

ADAPTABILIDAD DEL RIEGO POR ASPERSIÓN

El riego por aspersión es apropiado para la mayoría de los cultivos y se adapta a casi todos los suelos regables porque los aspersores tienen una gama amplia de características y de capacidades. Con los aspersores a los espaciamientos apropiados, en los sistemas estacionarios, el agua puede ser aplicada con cualquier pluviometría, desde un mínimo de 3 mmh,-1 lo que permite el uso de la aspersión en los suelos de textura fina y con una baja tasa de infiltración.

Los sistemas estacionarios se adecuan tanto a riegos frecuentes, diarios o casi diarios, en el caso de suelo con muy baja capacidad de retención y cultivos con raíces poco profundas, como a riegos con grandes dosis y baja frecuencia. Los sistemas de laterales móviles se adaptan particularmente a riegos de alta frecuencia, pero, cuando la infiltración y la permeabilidad del suelo es baja, provoca escorrentía superficial.

La flexibilidad de los equipos del riego por aspersión, incluso para el control de la aplicación del agua, hace que su aplicabilidad sea casi universal para la mayor parte de las condiciones topográficas y climáticas. Sin embargo, las altas temperaturas y las grandes velocidades del viento, asociadas a las bajas humedades del aire, originan pérdidas de agua por evaporación y arrastre y problemas de toxicidad cuando el agua de riego tiene concentraciones de sales disueltas relativamente altas.

Cuando el diseño es el adecuado, el agua puede ser aplicada con buena uniformidad y con pluviometría compatible con la tasa de infiltración del suelo, siendo posible controlar la escorrentía y evitar daños al suelo y a los cultivos. Los sistemas de laterales móviles pueden alcanzar uniformidades de distribución del agua más altas que los restantes sistemas, incluyendo los sistemas estacionarios permanentes; además, puede ajustarse su velocidad para aplicar pequeñas dosis de riego de forma que se puede controlar la escorrentía en la superficie del suelo.

VENTAJAS, INCONVENIENTES Y LIMITES DE APLICACION QUEREPRESENTA EL RIEGO POR ASPERSION

Beneficios de la implementación de sistemas de riego por aspersión

La implementación de un sistema de riego por aspersión trae como beneficios inmediatos, además de las ventajas ya mencionadas, ahorro de agua, el cual puede ser hasta 40% respecto del sistema de riego por gravedad, mayor


eficiencia de uso del agua, reducción de los riesgos de contaminación de acuíferos y la obtención de altas producciones, muchas veces de hasta el 100% de incremento, lo cual propicia mayor rentabilidad y competitividad del cultivo.

Si bien el manejo del sistema de riego por aspersión no es extremadamente especializado, si requiere de personal capacitado que comprenda la importancia de seguir apropiadamente los calendarios de riego para que la frecuencia de aplicación sea la óptima, las dosis de agua a ser aplicadas y los cuidados y mantenimiento que el sistema requiere, pues el costo de implementación de un sistema de esta naturaleza es de aproximadamente 20 a 40 mil quetzales por hectárea, por lo que se constituye en una inversión significativa para el productor agrícola y por consiguiente la recuperación de dicha inversión dependerá del manejo adecuado del sistema para poder obtener los resultados que esta alternativa tecnológica ofrece.

1.- Ventajas

a) Pueden regarse con su empleo terrenos de topografía muy ondulada, con gran rendimiento en la distribución del agua, sin precisar para ello nivelación o uniformidad de la pendiente.

b) Ahorro de agua de gran importancia, lo que implica un mayor rendimiento en el aprovechamiento del agua.

c) Especialmente indicando en terrenos con fuertes pendientes que no admiten la nivelación sin costo elevado o sin perjuicio en la calidad del suelo favorable. Se eliminan asimismo los perjuicios derivados del arrastre y erosión por escorrentía superficial de agua.

d) Empleo óptimo en caso de suelos con elevada permeabilidad y alto porcentaje de arena en su textura, así como en los excesivamente impermeables y con alto porcentaje de arcilla, dado que evita las pérdidas excesivas de agua por infiltración o percolación, con el consiguiente arrastre de elementos nutrientes, en los suelos nombrados en 1º término, y las pérdidas de agua por escorrentía superficial, unida a arrastres del suelo laborable en caso de pendientes no adecuadas, en los 2dos.

e) Aumento de la superficie útil de terreno disponible para cultivo, al evitar la construcción de canales o acequias en tierra para la distribución de agua dentro de la explotación. Con ello se eliminan los gastos de conservación de estas redes.

f) Menor costo de mano de obra que en otros métodos.

g) Sirve para proteger las cosechas contra las heladas y las temperaturas excesivas


2.- Inconvenientes

a) Elevado costo de instalación (es inversamente proporcional a la superficie de la unidad de explotación a que atiende).

b) Exige normalmente mayores gastos de funcionamiento: al necesitar el riego por aspersión una presión en la boquilla del aspersor no inferior a 1,5 kg/cm² impone un gasto que se agudiza al tener en cuenta el incremento de presión, sobre la anterior, que hay que considerar por las pérdidas al rozamiento en las conducciones. (gasto = Q).

c) En caso de suministros no continuos o intermitentes, la falta de continuidad repercute en el funcionamiento del sistema y es necesario, para evitarla, cubrir las necesidades de riego en menor tiempo, lo cual eleva los costos de instalación.

d) Aumento de los gastos de conservación y atención del equipo conado las condiciones de impureza y elementos extraños que posee el agua de riego son altamente desfavorables (provocan incrustaciones en los dispositivos y accesorios del equipo, tuberías y aspersores).

e) El viento es la más fuerte restricción, pues distorsiona la forma de distribución del agua y hace que ésta no sea uniforme.

f) Los frutos blandos que estén madurando tienen que protegerse de la aspersión.

g) Las líneas principales y laterales no enterradas pueden dificultar el cultivo y otras operaciones agrícolas.

ASPECTOS A CONSIDERAR AL ELEGIR EL ASPERSOR

Al momento de implementar un sistema de riego por aspersión, un aspecto importantísimo y que tendrá efecto directo sobre la forma de operación y eficiencia del riego, es la elección del tipo de aspersor a utilizar.

En el mercado hay infinidad de marcas y modelos, de diferentes materiales, plásticos o metálicos, con una o dos boquillas, con presiones de operación que varían en rangos bastante amplios; pero lo principal es que se consideren los siguientes aspectos:


Caudal del emisor: Es la cantidad de agua que el aspersor puede descargar en un tiempo determinado, generalmente se expresa en galones por minuto o bien en litros por segundo. Este dato es proporcionado por el fabricante y la suma de los caudales de todos los aspersores que funcionan simultáneamente es el caudal total que requiere el sistema de riego.

Presión de operación: La cantidad de agua y la distancia que ésta pueda alcanzar a partir del aspersor, son determinados por la presión que el agua tiene al llegar al mismo. Generalmente, dentro del rango de diseño del aspersor, entre mayor sea la presión de la que se dispone, mayor será el caudal de agua aplicado y la distancia o diámetro de mojado.

Diámetro de mojado: Este dato es proporcionado también por el fabricante del aspersor, generalmente son tablas que indican el diámetro medido desde la base del aspersor (en metros o en pies) que el emisor puede humedecer a diferentes presiones.

Distancia entre aspersores: Una vez conocido el caudal que el aspersor descarga al suelo y el diámetro de mojado, se define la forma de colocación de los mismos. Generalmente se colocan a distancias uniformes entre aspersores en una misma línea y entre líneas (al cuadro) tratando que exista un traslape de al menos 50% entre el diámetro de mojado de un aspersor y el siguiente, para compensar la pérdida de eficiencia en aplicación conforme nos alejamos del centro de la circunferencia de mojado.A manera de ejemplo, sí tenemos un aspersor que descarga un caudal de 5 litros por segundo con un diámetro de mojado de 20 metros a una presión de operación de 40 PSI y disponemos de un caudal en el pozo de 50 litros por segundo (lps), esto significa que podremos operar hasta 10 aspersores al mismo tiempo (50 lps / 5 lps/aspersor = 10 aspersores) y que la distancia apropiada entre aspersores será de 10 metros entre aspersores y entre líneas (el 50% del diámetro de mojado).

V- RESULTADOS

Las ventajas del riego por aspersión, respecto al riego de gravedad, pueden resumirse como sigue:

Adaptabilidad:

o A caudales pequeños, pero continuos, como es el caso de pequeños pozos y minas de agua.

o A suelos de textura ligera, de elevada infiltración y baja capacidad de retención, difíciles tanto para el riego de la superficie como para riego por goteo.

o A suelos con texturas o perfiles no uniformes y/o suelos poco profundos que no pueden ser nivelados.

o A terrenos con topografía ondulada, o en ladera, pero que requieren un cuidadoso diseño y, frecuentemente, reguladores de presión para una adecuada uniformidad de los caudales aplicados.


o A la aplicación de riegos pequeños y frecuentes, incluso para la germinación de cultivos que se podrían regar, posteriormente, por gravedad.

Ahorro de mano de obra:

o Los sistemas de aspersión fijos (de cobertura total) y los laterales móviles eliminan prácticamente las necesidades de la mano de obra, ya que pueden automatizarse totalmente.

o Los sistemas de cañón móvil y algunos sistemas estacionarios pueden automatizarse también, y necesitan de poca mano de obra y son de fácil manejo.

o Los sistemas de desplazamiento periódico requieren 1 ó 2 períodos diarios de trabajo, relativamente cortos, durante los cuales se procede al traslado de la tubería o de los aspersores, no teniendo exigencias de mano de obra especializada.

Usos especiales, tales como para:

o Humidificación del ambiente y refrigeración de las plantas en climas calientes y áridos, incluso en invernaderos.

o Riego antihelada, evitando daños en las yemas y primeras hojas.o Riego de apoyo, o de complemento, cuando hay periodos secos

durante la estación de lluvias, o para asegurar la germinación de los cultivos, en particular para siembras tempranas.

o Lavado de sales en suelos salinos, que pueden ser más eficientes por aspersión que con riego de superficie cuando el terreno está asurcado o sistematizado en caballones.

Economía del agua, que tiene lugar cuando los sistemas están bien elegidos para los cultivos, suelos y parcelas a que van destinados, y están bien dimensionados y funcionan correctamente. En tales condiciones, es posible aplicar las dosis deseadas y evitar pérdidas por evaporación y arrastre por el viento, escorrentía y percolación profunda del agua de riego. Sin embargo, el ahorro del agua respecto a los riegos de gravedad bien diseñados y manejados, sólo, es evidente en el caso de suelos con alta permeabilidad, donde la percolación puede ser muy fuerte.

El riego por aspersión, también, presenta desventajas y limitaciones, tales como:

Costes elevados, tanto de la inversión, más elevada que en riego de superficie en suelo llanos, como de explotación, destacando los costes de energía para el bombeo, que dependen de la presión requerida por los sistemas.


Limitaciones relativas a la distribución del agua a los regantes puesto que, cuando ésta es periódica, se necesitan depósitos en la finca o la adopción de sistemas fijos de cobertura total. En el caso de redes colectivas, son necesarias redes bajo presión, funcionando a la demanda, y donde serán mínimas las variaciones de caudal y presión.

Limitaciones relativas a la calidad del agua:

o Porque el uso de aguas salinas en aspersión, mojando hojas y frutos, puede traer consecuencias a la producción; el contacto de los sales con las hojas es frecuentemente tóxico, mientras que las altas concentraciones de bicarbonatos provocan manchas en los frutos.

o Cuando se utilizan aguas residuales tratadas, a los problemas debido a las sales trasportadas por el agua, se agregan los que se relacionan con la presencia posible de microorganismos patogénicos, que pueden ser transmitidos a los productos y a los trabajadores, siendo entonces causa de problemas de salud pública. Esto limita mucho la adaptabilidad del riego por aspersión al uso de aguas residuales.

o Por otra parte, el agua del riego puede contener sales corrosivas de los materiales utilizados en las tuberías y en los aspersores, reduciendo la vida útil de las instalaciones de riego.

Limitaciones ambientales, en particular debidas a que:

o La aspersión no se adapta a suelos con tasas de infiltración muy bajas, 3 mmh– 1, pudiendo producir fuerte escorrentía y consiguiente erosión del suelo.

o En ambientes de la humedad relativa baja y viento fuerte, o sea en climas secos, calientes y ventosos, tienen pérdidas apreciables de agua por evaporación y arrastre por el viento.

Limitaciones en cuanto al diseño, puesto que, en terrenos de forma irregular, los sistemas de aspersión son difíciles de dimensionar y de manejar, especialmente cuando se desea mecanizarlos, pudiendo conllevar a una baja uniformidad de distribución.

Problemas de salinidad:

o Algunos cultivos (viñas, cítricos y la mayoría de frutales y hortícolas) son sensibles a las concentraciones relativamente bajas de sodio y cloro en las hojas, normalmente en condiciones de baja humedad relativa del aire, lo que puede provocar la caída de las hojas cuando la concentración de sodio y de cloro en el agua de riego excede 70 ó 105 ppm, respectivamente. El


problema puede ser controlado efectuando los riegos en los períodos de mayor humedad atmosférica (por la noche), siendo recomendable, en el caso de frutales, el uso de aspersores para el riego por debajo de las copas de los árboles.

o La mayoría de cultivos herbáceos extensivos, forrajeros y pratenses, no siendo tan sensibles a los niveles de cloro y sodio como los cultivos anteriores, pueden ser sensibles a las sales que se depositan en las hojas cuando las gotas se evaporan, lo que ocurre con la aplicación del agua por aspersión y no con otros métodos.

o El arrastre por el viento puede depositar agua de peor calidad y causar daño en el cultivo ubicado en el lado contrario de la dirección del viento. Por lo tanto, en climas áridos, donde se utilizan aguas salinas, los ramales de riego deben ser ubicados al favor del viento para que las sales depositadas se laven cuando se riega.

o Deben tenerse en consideración las normas existentes acerca de los niveles de aceptación de salinidad en el agua y en el suelo, como de las necesidades de lavado.

o Por razones de seguridad sanitaria pública y, en segundo lugar, de toxicidad para los cultivos, la aspersión no es, generalmente, el sistema de riego más adecuado para la aplicación de aguas urbanas usadas y tratadas (Pereira et al., 2002a, b). Sin embargo, se puede recurrir a las aguas residuales agrícolas para el riego por aspersión siempre que se controlen desde el punto de vista sanitario.


VI- ANEXOS

Tubería móvil (manual o motorizada)


Tubería fija. Estacionario. Fijo -permanente

VII- CONCLUSIONES

Se conoció tipos de riego, en especial el riego por aserción: ventajas y desventajas, además de sus respectivos funcionamientos.

Se difundió conocimientos teóricos a los alumnos a través de este presente informe.

VIII- BIBLIOGRAFIA

GRUNDFOS-“MANUAL DE RIEGO”.

ING AGR. OSCAR LUTENBERG –“SISTEMAS DE RIEGO DE ALTA EFICIENCIA”.

ING. CARLOS SALCEDO CARHUAZ-“RIEGO POR ASPERSION EN LOS ANDES”.

JOSÉ TARJUELO MARTÍN-BENITO-“EL RIEGO Y SUS TECNOLOGÍAS”.

RAFAEL FERNÁNDEZ GÓMEZ- “MANUAL DE RIEGO PARA AGRICULTORES”.

RULY ALBERTO NIN-“TECNOLOGÍA DEL RIEGO POR ASPERSIÓN

ESTACIONARIO”.

TECNOLOGÍA DE TIERRAS Y AGUAS I - RIEGO POR ASPERSIÓN

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