SISTEMAS DE RIEGO II

  • Riego por goteo

El riego por goteo, conocido también como riego gota a gota es un sistema por el cual se logra prácticamente un aprovechamiento óptimo del agua, que es aplicada de manera que se infiltra hacia la zona de influencia de las raíces, mediante una serie de tuberías y emisores. Entre las partes de la instalación se encuentran los emisores o goteros, que son los dispositivos insertados en la tubería portagoteros, la red de distribución de tuberías, los filtros, el equipo de fertirrigación, en caso de suministrar fertilizantes a través del riego, las válvulas y el equipo de bombeo.

Dentro de las ventajas de la implementación de este sistema están la disminución de la escorrentía, puesto que al administrar el agua gota a gota es prácticamente imposible que llegue a acumularse en la superficie provocando encharcamiento, reduciendo así también el proceso de erosión; el aumento de la producción debido a la localización del agua en zonas próximas a las raíces, es decir, a que el riego es directo y controlado mediante la distribución de numerosos puntos de emisión (emisores o goteros) a lo largo de toda la extensión del cultivo, que lleva asociado a su vez un ahorro en gastos por consumo de agua; mejora respecto a la productividad por hectárea; la disminución de la incidencia de plagas, puesto que no se humedece la totalidad de la planta; capacidad para poder instalar sobre cualquier tipo de terreno; además, puesto que se trabaja siempre con pequeños caudales a baja presión, se optimiza el uso del agua de riego, lo cual garantiza además una menor proliferación de especies adventicias que pueden competir por los nutrientes con el cultivo. Por último, cabría destacar también la capacidad de poder automatizar todo el sistema, lo que permite disminuir la carga de trabajo al respecto. Sin embargo, este sistema también tiene una serie de desventajas, como el coste de instalación, así como el de mantenimiento; la imposibilidad de hacer labores en el suelo una vez que ha sido instalado; y el posible taponamiento de los goteros por acumulación de sales del agua o por mala calidad del gotero, que se puede solucionar con la implantación de un sistema de filtrados, que aumenta a su vez el coste de instalación del sistema. En muchos casos, se habla de que se necesita una preparación técnica muy alta por parte del agricultor, situación de fácil solución con la ayuda de un asesor agrícola, que puede ayudar también a la hora de decidir el sistema de riego que más conviene a la parcela, entre otras muchas cosas.

  • Riego por microaspersión

Se basa en aplicar el agua sobre los cultivos en forma de lluvia fina mediante unos dispositivos, que son los microaspersores, los cuales la distribuyen en un radio no superior a los 3 metros. Se diferencia de otros sistemas de riego, por tanto, en que el caudal y la presión de cada aspersor son bajos. En relación a su funcionamiento hidráulico, los dispositivos pueden ser de largo conducto, de orificio, de remolino o autocompensantes. 

Se emplea fundamentalmente en cultivos donde las especies son de tipo arbóreo, puesto que se ha visto que es donde tiene una eficiencia de riego de entre el 94 y 97%, es decir, superior a cualquier otro método de riego, debido a que es capaz de garantizar una humedad uniforme en el área regada, con una cantidad de agua concreta, que a su vez permite un desarrollo del sistema radicular uniforme, el cual se va distribuyendo densamente por el volumen de suelo humedecido. Todo ello asegura al árbol un suministro de agua y nutrientes acorde a sus necesidades.

En comparación al riego por goteo, con el cual comparte componentes, las ventajas de este sistema son la capacidad para abarcar una mayor superficie húmeda, lo que permite una mayor exploración radicular y, en relación a ello, un mayor aprovechamiento de los nutrientes del suelo, lo cual es de gran importancia en aquellos suelos pobres y con una baja capacidad de retención de humedad, como son los suelos arenosos y pedregosos; posee un menor riesgo de taponamiento, puesto que el diámetro del orificio es mayor, así como la velocidad; el mayor control respecto a la salinidad, debido a la forma del bulbo, que permite un mayor desplazamiento de las sales (lateralmente y en profundidad; y, para finalizar, la facilidad a la hora de realizar una inspección sobre el estado de los diferentes componentes. Entre las desventajas se encuentran el mayor coste de instalación; la menor eficiencia y uniformidad de riego bajo condiciones de viento, que puede solucionarse con riegos nocturnos, cuando, por norma general, las condiciones ambientales suelen estar más calmadas y las temperaturas suelen ser más bajas, evitando así una mayor evaporación que en algunos casos (zonas áridas) puede suponer pérdidas de hasta un 15%; la necesidad de llevar a cabo un mejor control de las especies adventicias; los problemas fitosanitarios relacionados con el humedecimiento del tronco de los árboles, que favorece la aparición de determinadas enfermedades; y las limitaciones a la hora de regar tras la aplicación de ciertos productos químicos, puesto que puede lavar el producto.

  • Riego multicompuerta

Sistema consistente en tuberías de conducción y distribución, que se instalan en la superficie del terreno y por donde el agua es distribuida a presiones bajas. Se encuentra agrupado en lo que se conocen como riegos superficiales por gravedad o riego de superficie, de gran difusión debido a su eficiencia bajo diversas circunstancias con bajo requerimientos de energía y simplicidad en las operaciones. Se puede decir que este tipo de riego posee cuatro fases distintas que son una fase de avance, la fase de almacenamiento, la de consumo y, por último, la fase de recesión. Para conseguir un riego eficiente se deben tener en cuenta el caudal de entrada y el tiempo de riego necesarios para que el agua llegue hasta el final del recorrido en la cantidad deseada. En comparación al riego efectuado por surcos este garantiza una mayor efectividad, puesto que el agua es canalizada a través de tuberías, generalmente de PVC, de manera que el riesgo de que el agua se evapore o que no alcance los puntos adecuados se reduce considerablemente, lo que hace también que no sea necesario que haya una persona encargada continuamente de vigilar cada vez que se riegue.

Debido a su simplicidad, una de las principales ventajas que tiene este sistema es el bajo coste que supone, unido a lo cual también cabría destacar los bajos requerimientos energéticos, puesto que utiliza la energía de la gravedad para realizar la distribución del agua; así como el hecho de que condiciones climáticas como fuerte viento no suponen un inconveniente, al contrario de lo que ocurre por ejemplo en el riego por microaspersión. Entre las desventajas mencionar el hecho de que no es conveniente usarlo en terrenos desnivelados, puesto que el agua podría llegar a desviarse, impidiendo así su correcta distribución; además, puesto que se humedece la mayor parte del terreno, se propicia la aparición de especies adventicias que pueden competir por el agua y los nutrientes con las especies del cultivo y además, como consecuencia de esa humedad se puede favorecer la aparición de enfermedades de tipo fúngico.

  • Riego por nebulización

Se trata de un sistema de riego en el cual el agua es expulsada en forma de neblina, a través de una serie de emisores que se disponen en la parte superior de los cultivos. Además de suministrar agua o fertilizantes, es un método capaz de contribuir a la disminución de la temperatura y elevación de la humedad relativa en el interior de los invernaderos. Los emisores se conocen con el nombre de nebulizadores, debido a la forma en que emiten el agua (niebla fina), que sale a través de un orificio con un diámetro pequeño, de manera que el chorro choca contra una pared cóncava que lo despide y distribuye en esa característica forma nebulizada. Los componentes de una instalación son el sistema de bombeo, que proporciona la presión y el caudal adecuado; el sistema de filtración, que puede tener distintos espesores y cuya prima es impedir que las boquillas puedan obstruirse; el sistema de aplicación de fertilizantes y/o nutrientes solubles en agua, siempre y cuando se desee aplicar, puesto que no es algo obligatorio; y la red de tuberías. Se emplea sobretodo en cultivos de esquejes tiernos (semi leñosos), plántulas y en la producción de hongos, entre otros, donde otros sistemas de riego con gotas grandes podrían acarrear daños en las plantas.

En relación a las ventajas asociadas a la implantación de este tipo de riego están la capacidad de refrescar el ambiente, pudiendo llegar incluso a rebajar en 10ºC la temperatura; la facilidad de instalación; la posibilidad de mantener un cierto grado de humedad en el sustrato después del riego; el no muy elevado consumo en energía durante su utilización; y la programación de los ciclos de riego, de manera que no sea necesario que haya una persona encargada de realizar la tarea de iniciarlo. La capacidad para mantener un cierto grado de humedad, tanto a nivel de sustrato, como ambiental puede resultar muy beneficioso en el cultivo de especies exóticas, acostumbradas a un grado de humedad elevado. Sin embargo, esto es un arma de doble filo, puesto que de no controlar estas condiciones de humedad, si se abusa del uso de nebulizaciones, pueden comenzar a desarrollar enfermedades en las plantas, producidas fundamentalmente por hongos (desventaja). Además, su uso es recomendable en espacios interiores o que se encuentren resguardados del viento, ya que si no las pequeñas gotas serían arrastradas, disminuyendo la eficacia del riego. Es necesario tener en cuenta también el tipo de agua que va a usarse, limitando el agua con alta concentración de sales que puede obturar las boquillas de salida. 

Caso práctico

A continuación se presenta un caso práctico de diseño de un sistema de riego por goteo para un cultivo de melón, localizado hipotéticamente en la provincia de Salamanca, concretamente en el municipio de Barruecopardo. Todos los cálculos llevados a cabo se han simplificado al máximo para facilitar su comprensión. A la hora de realizar un diseño de riego se distinguen dos fases que son, una primera fase de diseño agronómico, en el cual se obtiene el caudal de agua que se precisa para suplir las necesidades hídricas del cultivo, a partir de ciertos factores de producción vegetal como el clima y el suelo, entre otros; y una segunda etapa de diseño hidráulico en el que se permite lograr una distribución óptima del caudal, determinado previamente, dimensionando la red de riego propiamente dicha junto con los elementos que la componen.

  • Diseño agronómico

Para conseguir un diseño agronómico adecuado, es necesario determinar las necesidades hídricas del cultivo, para lo cual es necesario saber que únicamente una pequeña parte del agua disponible es empleada por las plantas para los procesos metabólicos que llevan a cabo, de manera que el resto se pierde por evaporación en el suelo y por transpiración de la propia planta. Este fenómeno se conoce con el nombre de evapotranspiración del cultivo (ETc). Un riego es adecuado cuando el agua aportada es capaz de compensar estas pérdidas. Relacionado con este término se encuentra la ET0 o evapotranspiración de referencia, dato que se obtiene a través de las estaciones meteorológicas más cercanas en el territorio. En nuestro caso ese valor para los cálculos se ha obtenido de la página de Inforiego (http://www.inforiego.org/opencms/opencms). Es necesario asegurar que el sistema es capaz de satisfacer las necesidades del cultivo en las condiciones más favorables, en nuestro caso durante el mes de agosto, de manera que se han tomado los valores de la ET0 máxima con unas precipitaciones mínimas (5,52 mm).

A la hora de obtener el valor de la ETc es necesario conocer también lo que se conoce como coeficiente del cultivo (Kc), propio para cada uno de los cultivos. Sus valores se pueden consultar en referencias dentro de la página de la FAO (http://www.fao.org/home/es/). Para un cultivo de melón, durante la última etapa de desarrollo, que corresponde al mes de agosto, el valor de la Kc es de 0,60. El cálculo es el siguiente:

ETc = ET0 x Kc

ETc = 5,52 mm x 0,60 = 3,312 mm mensuales

En base a este cálculo se obtienen lo que se conocen como necesidades netas de riego (Nn), al cual deben restarse la denominada como precipitación efectiva o ganancias por lluvias, que en nuestro caso son 0 durante todo el mes de agosto, por lo que puede establecerse que es un valor despreciable y no se tiene en cuenta. Por este motivo, Nn será igual a ETc.

Puesto que ningún sistema de riego es completamente perfecto para obtener las necesidades brutas de riego (Nb) se necesita tener cuenta la eficiencia de riego (Ea), que en el caso del riego por goteo es de aproximadamente el 90%.

Nb = Nn x Ea

Nb = (3,312/90) x 100 = 3,68 mm

Posteriormente se divide este resultado entre 30 días, para obtener las necesidades diarias, que en este caso serán 0,122 mm.

0,122 x 2 x 1 (marco de plantación) = 0,24 L por planta y día

El caudal de los goteros va a ser de 4L/h, puesto que a menor caudal mayores son las posibilidades de que se produzca una obstrucción. Puede establecerse que la superficie aproximada de que puede llegar a mojar un gotero es de unos 1,25 m, que depende a su vez de la textura del suelo. En nuestro caso el suelo tiene una textura de tipo arcillosa, por lo que se dispondrá un gotero por cada una de las plantas. Para saber cuál debe ser la frecuencia de riego diaria se recurrirá a tablas como la que se presenta a continuación.

Tipos de suelo y sistemas de riego

En nuestro caso,  por tanto, la frecuencia deberá ser de 3 veces por semana.

Cada planta va a disponer de un gotero, cada uno de los cuales aportará un total de 4L/h. Por este motivo, a la hora de calcular el tiempo de riego al día deberá realizarse el siguiente cálculo:

Tiempo de riego (t) = 0,24 L planta y día / 4 L/h = 0,06 horas al día

Finalmente, para terminar este apartado se calcula el caudal necesario para poder obtener las 0,5 hectáreas de cultivo de melón, multiplicando las necesidades de cada una de las plantas, por el número total de plantas existentes, calculadas en base a la superficie total y el marco de plantación.

0,24 L planta y día x 2500 = 600 L/día para 0,5 Ha

  • Diseño hidráulico

Entre los componentes de los sistemas de riego por goteo se encuentran la tubería primaria, que es la encargada de conducir el agua desde el cabezal hasta el sector de riego que corresponda; las tuberías secundarias que conducen el agua que circula por la tubería primaria a cada una de las unidades de riego; las tuberías terciarias, conocidas también como portarramales, que se disponen en perpendicular a las líneas de cultivo; y, por último, las  tuberías portagoteros, denominados también laterales de riego, sobre las cuales se insertan los goteros, que se colocan en paralelo a las líneas de cultivo.

En parcelas cuya extensión es inferior a una hectárea, puede ser suficiente con colocar los laterales portagoteros unidos a tuberías terciarias y estas a su vez al hidrante. Los laterales de riego, en parcelas llanas no deben nunca tener una longitud superior a los 140 metros, mientras que en parcelas con pendientes el máximo se sitúa en los 100 metros, debido a que podría darse un mal funcionamiento de los goteros, como consecuencia de las diferencias de presión entre los primeros goteros y los últimos. Para disminuir también las pérdidas de carga se emplearán tuberías de mayor diámetro. 

Las dimensiones de nuestra parcela son de 200 por 25 metros. A la hora de realizar el diseño se ha propuesto un modelo en el cual los laterales de riego tienen una longitud de 50 metros, la mitad de los 100 metros máximos de longitud que pueden tener, puesto que se trata de un terreno con mucha pendiente.

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