Estrategias de Riego Eficiente: Ahorro de Agua y Mejora en la Productividad Agrícola
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Estrategias de Riego Eficiente
El ahorro de H2O con el riego por goteo frente a riego por aspersión se debe a la reducción de la pérdida de H2O por escorrentía superficial y percolación profunda. La eficiencia del riego por goteo proviene de la reducción de pérdidas por evaporación y aplicación directa del H2O en la zona radicular de las plantas. En riego por aspersión, una cantidad significativa de H2O se pierde por evaporación antes de llegar al suelo, y la distribución del H2O puede ser no uniforme.
Cálculo del Coeficiente de Uniformidad
El coeficiente de uniformidad de Christiansen se calcula como medida aritmética de las diferencias de precipitación del conjunto de aspersores que riegan simultáneamente respecto a la precipitación media. El coeficiente de uniformidad se calcula a partir de la diferencia en cantidad de H2O aplicada en diferentes áreas regadas por los aspersores, no como diferencia de presión de aspersores.
Consumo de Agua para Riego Agrícola
El consumo de H2O para regadío en España representa más del 90% del consumo total. El consumo de H2O para riego agrícola es del 60 al 70% del consumo total.
Programa CROPWAT
El programa CROPWAT, desarrollado por la FAO, no permite calcular de forma separada los dos componentes de la ETP de los cultivos. Calcula un valor global de ETP del cultivo (ETc = ETo * Kc).
Métodos de Cálculo de ETP
El programa CROPWAT, desarrollado por la FAO para la programación de cultivos, utiliza el método Hargreaves para el cálculo de ETP de referencia. Utiliza el método Penman-Monteith.
Nivel de Agotamiento Permitido del Agua Útil
El nivel de agotamiento permitido del agua útil (NAP) para la aplicación de riego debe ajustarse conforme incrementa la demanda evaporativa de la atmósfera si se pretende no someter al cultivo a situaciones de déficit. Cuando la demanda evaporativa atmosférica es alta, las plantas transpiran más y consumen más H2O. Si el suelo se agota, las plantas no reciben el H2O suficiente para compensar la tasa de transpiración, lo que genera estrés hídrico que afecta el crecimiento y desarrollo. Es necesario mantener el NAP en niveles adecuados.
Uso del RDC en Cultivos
El RDC es de uso más habitual en cultivos leñosos que en herbáceos. Los cultivos herbáceos, de ciclo corto y sistemas radiculares menos profundos, son más sensibles al estrés hídrico, lo que limita la eficiencia y aplicación del RDC.
Situación del Riego en España
En España, más del 50% de la superficie de regadío dispone de sistemas de riego localizados. Esto es importante en áreas donde la eficiencia es esencial, ya que se minimizan las pérdidas por evaporación y escorrentía, mejorando la uniformidad de aplicación del H2O.
Riego por Aspersión en España
En España, más del 50% de la superficie de regadío sigue utilizando sistemas de riego por aspersión. Más del 50% de la superficie en regadío utiliza riego localizado (goteo o microaspersión), mientras que el riego por aspersión se emplea en aproximadamente el 24% de la superficie de regadío.
Programación de Riego Basada en Estrés Hídrico
En la programación de riego basada en el estrés hídrico de un cultivo (CWSI), se determina a partir de la diferencia entre la temperatura cubierta foliar y la temperatura del aire. El riego no debe ser aplicado hasta que el CWSI alcance 1. El valor de CWSI varía entre 0 y 1: 0 indica que el cultivo no presenta estrés hídrico y 1 indica estrés hídrico máximo. Esperar a ese valor puede causar daños significativos al cultivo.
Dosis de Riego en Suelos con DHSi
En suelos con un DHSi de 100 mm y tras un periodo donde la precipitación efectiva sea 20 mm inferior a la ETm, la dosis neta a aplicar es de 200 m3/ha, si el criterio establecido es que tras la aplicación del riego el suelo esté a capacidad de campo. Esto sería 300 m3/ha.
Programación de Riego en Suelos Salinos
En suelos con salinidad apreciable, la programación de riego mediante el uso de bloques de resistencia es más aconsejable que la utilización de tensiómetros. En suelos salinos apreciables, el potencial osmótico es un componente importante del potencial de esfuerzo. Los bloques de resistencia eléctrica permiten conocer el potencial de esfuerzo, mientras que los tensiómetros solo miden el potencial matricial.
Reducción de la ET Real
El RDC da lugar a una reducción de la ET real con respecto a la ET máxima: ET real + RDC = ET ajustada. ET ajustada es menor que ET máxima. El objetivo es ahorrar H2O en el riego y maximizar el uso de H2O almacenado en el suelo, lo que resulta en un uso eficiente del agua de riego.
Balance Hídrico
Análisis comparativo de repercusiones agronómicas relacionadas con el suelo, cultivo y sistema de riego localizado de baja frecuencia de aplicación de H2O versus sistema de riego por aspersión de frecuencia media. Las repercusiones agronómicas relacionadas con el suelo y cultivo incluyen: evaporación (especialmente cuando se utilizan marcos de siembra amplios y durante las primeras etapas del ciclo) mayor que transpiración (aporte extra de energía desde zonas secas). El balance global generalmente es menor que ET; a = ET mayor que EUA; capacidad de campo en la zona húmeda; régimen de humedad del suelo: próximo a capacidad de campo; buena aireación del suelo.
Balance Hídrico: Aportes y Pérdidas
BALANCE HÍDRICO: Aportes (R + P + AC) - Pérdidas (ET + Dp + Es) = ∆Θ; Balance simplificado para programación de riego: Aportes (R + Pef) - Pérdidas (ET) = ∆Θ; Aplicación de riego matemáticamente: antes de regar: R=0; ∆Θ=Pef - ET; Después de regar: ∆Θ=0 R=ET - Pef; Aplicación de riego agronómicamente peculiaridades en función (sistema de riego). SISTEMA DE RIEGO de frecuencia media/baja: Manejo de la reserva fácilmente utilizable (RFU): RFU = Θ-Θmin para riego; se riega cuando la RFU se aproxima a 0, Θ=Θmin para riego. Dosis fija y frecuencia variable.
Gráfica de Ingreso Económico
Gráfica: Máximo ingreso económico: dY1/dX = 0. -0,00048x + 0,96 = 0, x=2000 m3/ha (volumen de riego para máximo ingreso económico y mayor retorno). Máximo retorno: -0,00024x20002 + 0,96x2000 + 720 = 1680/0,24€/kg = 7000 Kg/ha.
Volumen de Riego para Máximo Beneficio Económico
Volumen de riego para máximo beneficio económico: dY1/dX = dY2/dX: -0,00048X + 0,96 = 0,2X = 1583,3 m3/ha.
Aplicación de RDS
Cuando se aplica RDS, la humedad del suelo explorado por raíces se ajusta conforme avanza la campaña de riego. RDS implica proporcionar al cultivo la cantidad de H2O requerida para crecer al máximo potencial. Se realiza de forma continua y controlada durante toda la campaña. La cantidad de H2O disponible en el suelo no es suficiente para mantener la humedad en niveles óptimos, conforme avanza la humedad del suelo en la zona radicular.
Uniformidad en el Reparto de H2O
Cuando se utiliza riego por goteo en parcelas de longitud considerable, la uniformidad en el reparto de H2O entre los diferentes puntos de la parcela es mayor cuanto más rápido es el avance de la lámina de H2O a lo largo de la misma. El riego por goteo se distribuye a lo largo de la parcela mediante puntos del terreno; en parcelas con longitud considerable, el H2O tiende a infiltrarse más en los puntos cercanos al inicio del riego y menos en puntos lejanos.
Diferencia de Temperatura y Estrés Hídrico
Cuanto mayor es la diferencia entre la temperatura de cubierta foliar y la temperatura del aire, más desfavorable es el estado hídrico del cultivo. Esto incrementa el flujo de calor sensible, lo que resulta en un aumento de la transpiración y la cantidad de energía que se disipa en forma de flujo de calor latente.
Eficiencia Global del Riego
La eficiencia global del riego será del 81% en un sistema donde las eficiencias en el transporte de H2O por conducción y en la aplicación del riego sean ambas del 90%. Eficiencia global = Etransporte x Eaplicación: 0,90 x 0,90 = 0,81.
Decisión de Suministrar Riegos de Apoyo
La decisión de suministrar riegos de apoyo a cultivos en años secos se considera como una decisión estratégica o estructural dentro de la clasificación establecida para la toma de decisiones en agricultura. Decisión táctica, estratégica: impacto a largo plazo en relaciones con planificación general del sistema de producción agrícola, selección de cultivos... estructural: infraestructura y recursos a largo plazo.
Métodos de Programación de Riego
Los métodos de programación del riego basados en indicadores de estado hídrico del suelo son más adecuados que los basados en balance hídrico simplificado en situaciones de capa freática poco profunda y textura arcillosa. El ascenso capilar es un componente importante del balance hídrico y el balance hídrico simplificado no lo incluye. En esas condiciones, son preferibles los métodos de programación de riego basados en indicadores de estado hídrico del suelo, ya que engloban todos los componentes del balance hídrico.
Indicadores de Situación de RD
Un balance hídrico cuyos datos son ET real = 550 mm; ET máxima 550 L/m2 = 2500 m3/ha; P efectiva = 250 mm es indicativo de situación de RD: F ≠ situación RD porque no hay déficit entre ET real y ET máxima. Las necesidades hídricas están satisfechas.
Descenso de Retorno en Cultivos
Un cultivo cuyos datos son: ET real = 600 mm; ET máxima = 800 mm; Ky 0,9 tendrá un descenso de retorno del 22,5% según la relación de Stewart. El retorno actual es del 77,5% del retorno máximo, lo que implica una reducción del retorno del 22,5% (ETr/ETm) = 600/800.
Características de un Sistema de Riego por Aspersión
Un sistema de riego por aspersión cuyas características son: caudal de aspersor = 1440 L/h, marco de riego 12x12 m, duración de riego 4 h generará escorrentía superficial de 8 mm en suelo cuya infiltración estabilizada sea 8 mm/h. 12x12 = 144 m2; 1440x4 = 5760; H2O aplicada: 5760/144 = 40 mm; Capacidad de infiltración total: 8x4 = 32 mm; Escorrentía superficial: 40 mm - 32 mm = 8 mm.
Interacción H2O-N en Situaciones de Déficit
Una adecuada interpretación y aplicación de la interacción H2O-N se traduce en que en situaciones de déficit hídrico hay que incrementar la dosis de N aportada al cultivo para minimizar la pérdida de retorno. La estrategia más adecuada en déficit hídrico es ajustar riego y fertilización de forma coordinada, evitando problemas de salinidad y estrés adicional en las plantas.