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El manejo y el diseño del riego presurizado

Enrique PlayánEstación Experimental de Aula Dei, CSIC

* Grupo de Investigación de Excelencia “Riego, Agronomía y MedioAmbiente” (CITA-DGA, EEAD-CSIC) reconocido por el Gobierno de Aragón

Las redes de riego y los sistemas de aspersión

Algunos comentarios sobre los nuevos sistemas

Los bombeos

Necesarios en la mayoría de los proyectos

Generan costes muy importantes

Ajustar la capacidad de las bombas a la demanda real

Tener bombas con capacidad ajustada a las necesidades de media estación

La nueva factura energética

Los hidrantes

Elemento de regulación y filtrado

Acumulan importantes pérdidas de presión

Telecontrol: está instalado, hay que ponerlo a trabajar de nuestro lado

Los sistemas de riego

Tienen que ser adecuados a la capacidad del hidrante

Un 20% menos de presión en boquilla es un 20% menos de consumo eléctrico

Un 20% menos de uso del agua reduce todos los costes ligados al agua en un 20%

¿Podemos reducir agua y costes?

¿Nos interesa conseguir la máxima producción?

Riego a la demanda

Bueno, más o menos

Riego a la demanda

Las redes de distribución se diseñan para que– Cada usuario pueda usar el agua cuando

quiera

Empezar cuando quiera

La duración que quiera

Volver a regar cuando quiera

– Hay un caudal máximo, que depende del tamaño de la finca

Riego a la demanda

Funciona estupendamente en presión natural

Resulta caro en sistemas con bombeos:– Se arranca una bomba grande para que riegue un

solo agricultor– El agricultor decide regar cuando la tarifa energética

es más cara

Ajustes necesarios– Poner restricciones a la demanda– Agrupar demandas– Orientar a tarifas bajas

Riego a la demanda

Actuaciones:– Dividir por zonas según las necesidades de presión– Separar en el tiempo el riego de estas zonas– Buscar la zona de eficiencia de las bombas: buscar

un caudal de bombeo mínimo– Trasladar los costes reales a quien no siga las

normas

Consideraciones técnicas del riego por aspersión en parcela

¿Qué variables técnicas afectan?

La uniformidad del riego (CU)

Cuando es 100, todas las plantas de la parcela reciben la misma cantidad de agua

Por debajo de 85 % se considera demasiado baja

Con alta uniformidad se gasta poco agua: hay que dar suficiente agua donde menos cae

¿Qué se puede hacer para ser uniforme?

… aquí casi todo depende del viento

Tamaño de boquilla

50556065707580859095

100

0 2 4 6 8 10

Velocidad del viento (m s-1)

Coe

ficie

nte

de U

nifo

rmid

ad (%

)

Boquilla Principal 4 mm

Boquilla Principal 4,4 mm

Boquilla Principal 4,8 mm

Presión en boquilla (experimento)

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4 6 8 10

Velocidad del viento (m/s)

Coe

ficie

nte

de U

nifo

rmid

ad (%

) 200 kPa300 kPa400 kPa

Presión en boquilla (simulado)

60

65

70

75

80

85

90

95

0 2 4 6 8 10

Velocidad del viento (m s-1)

Coe

ficie

nte

de U

nifo

rmid

ad (%

)

200 kPa250 kPa300 kPa350 kPa400 kPa

Marco de aspersión

50556065707580859095

100

0 1 2 3 4 5Viento (m/s)

CU

(%)

T18X18

T18X15

56

67

8379

93

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 2 3 4 5< 3m s-1

T18X18

Tiem

po d

ispo

nibl

e pa

ra e

l rie

go e

n ju

lio

(%)

VientoEspaciamientoEstrategia

-

EstándarT18X15

-

EstándarT18X18

-

RelajadaT18X15

-

Relajada--

Tiempo disponible para regar en Julio en dos marcos T18x18 y T18x15 y tres estrategias de riego. Zona Monegros

caudal en hidrante frente a tiempo necesario para regar el maíz en julio. Tres zonas de CGRAA con diferente evapotranspiración

0102030405060708090

100

1 1.2 1.4 1.6 1.8 2

Caudal en hidrante (l/s y ha)

Tiem

po d

e oc

upac

ión

del

hidr

ante

en

julio

(%)

ETc Alta ETc Media ETc Baja

¿cuándo regar?

El momento de riego determina la calidad del riego

Eficiencia de riego: un ejemplo

Evapotranspiración: 75

Riego:100

Pérdidas por evaporación y arrastre: 15

Percolación: 10

Eficiencia = 75/100 = 75 %

Riego por aspersión en maíz

Pérdidas de evaporación y arrastre

0

5

10

15

SolidSet

PivotRanger

Win

d D

rift a

nd

Evap

orat

ion

Loss

es (%

) DayNight

0

5

10

15

SolidSet

PivotRanger

Win

d D

rift a

nd

Evap

orat

ion

Loss

es (%

) DayNight

Cobertura total

Pivote

Pérd

idas

por

ev

apor

ació

n y

arra

stre

(%) Día

Noche

Viento diario medio en julio (m/s)

DIURNONOCTURNO

Análisis del viento en CGRAA

0

1

2

3

4

5

6

00 02 04 06 08 10 12 14 16 18 20 22 24HORA

VE

LOC

IDA

D, m

s-1

Mar Abr MayBujaraloz

0

1

2

3

4

5

6

00 02 04 06 08 10 12 14 16 18 20 22 24HORA

VE

LOC

IDA

D, m

s-1

Dic Ene FebBujaraloz

0

1

2

3

4

5

6

00 02 04 06 08 10 12 14 16 18 20 22 24HORA

VE

LOC

IDA

D, m

s-1

Sep Oct NovBujaraloz

0

1

2

3

4

5

6

00 02 04 06 08 10 12 14 16 18 20 22 24HORA

VE

LOC

IDA

D, m

s-1

Jun Jul AgoBujaraloz

Análisis del viento en CGRAA

0

1

2

3

4

5

6

00 02 04 06 08 10 12 14 16 18 20 22 24HORA

VE

LOC

IDA

D, m

s-1

Mar Abr MaySariñena

0

1

2

3

4

5

6

00 02 04 06 08 10 12 14 16 18 20 22 24HORA

VE

LOC

IDA

D, m

s-1

Dic Ene FebSariñena

0

1

2

3

4

5

6

00 02 04 06 08 10 12 14 16 18 20 22 24HORA

VE

LOC

IDA

D, m

s-1

Sep Oct NovSariñena

0

1

2

3

4

5

6

00 02 04 06 08 10 12 14 16 18 20 22 24HORA

VE

LOC

IDA

D, m

s-1

Jun Jul AgoSariñena

Relación viento nocturno/diurno

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

Abr May Jun Jul Ago SepMES

U N

OC

TUR

NO

/ U

DIU

RN

O

Alca Daro Tama Mont Sari Buja MonfSAna Gall

Humedad relativa durante el día

0

20

40

60

80

100

HU

MED

AD

RE

LATI

VA,

%

0

20

40

60

80

100

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

HORA

HU

MED

AD

RE

LATI

VA,

%

Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre

Sariñena

Uniformidad de riego desde el aire

Uniformidad desde el suelo

Efecto del viento sobre la uniformidad

0 6 12 18 24 30 360

5

10

15

0 10 20 30 40 50

0

5

10

15

mm

Con viento fuerte(50-70%)

Sin viento(90-100%)

Cuándo regar

Cuando el viento sea inferior a 2-3 m/s

– Suele ocurrir durante la noche– Sólo regar con más viento cuando el cultivo no puede esperar– Cuando se riega con viento hay que añadir agua de más para

compensar– Si estamos regando y se levanta el viento hay que intentar

parar

Es muy difícil para un agricultor

– Ajustarse a las necesidades del cultivo– Evitar las horas diurnas y el viento

Hay otras formas de hacerlo…

Vista aérea de la parcela de riego y el ordenador que genera las órdenes de riego. Comunicación vía radio.

Equipo de campo

Equipo remoto

Esquema del ensayo con sus tratamientos

V10

V2

V8

V11

V6

V5

V12

V4V3

V7 V9

V13

18 m

18 m

Vi Electroválvulas

T0

T1

T2

Parcela experimental

Caseta de riego

Aspersores ensayo

Sonda PresiónAntena radioSensor HRSensor V y D Vto

Aspersores bordadura

Vista general de la parcela

Vista general de la cosecha

Cosechando la parcela experimental

Pesado de la cosecha de una parcela experimental en remolque pesador

Los resultados

Más resultados… esto cambiará pronto

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

Real Manual Central Central SinHC Central Avan Central Avan.SinHCEstrategias de riego

Con

sum

os d

e ag

ua (m

3 ha-1

) Maíz Alfalfa

¿Qué regar?

Se abren más posibilidades de cultivos

Posibilidad de otros cultivos

Horticultura industrial– El riego por goteo/aspersión es en la práctica una

necesidad en estos momentos– Fertirriego– Producción mucho mayor– Posibilidad de contratos:

Superficie suficiente

Control sobre el riego

Viña, olivo y otros frutales– Riego deficitario controlado para calidad y control

del crecimiento … ah, y para ahorrar agua

Riego por goteo

Sistema que gana interés

No hace milagros, pero reduce mucho las pérdidas por evaporación

Usa poca energía, con algo de suerte nada

Muy bueno para el fertirriego

Adaptado a cultivos de alto valor

Creciente interés en cultivos extensivos

Desarrollos tecnológicos:– Antisucción– Autocompensante

Bajo coste de las tecnologías maduras

Riego por goteo

Tuvimos la primera consulta sobre cultivos extensivos en Bardenas

Hay experiencias con riego enterrado y sin enterrar

Baja presión

Costes:

– Superficial gotero turbulento, muy barato– Enterrado, gotero autocompensante y antisucción, como una

cobertura total

Posibles limitaciones en la nascencia de los cultivos

Futuro claro

Empezamos experimentación en CITA el año que viene

Conclusiones...

El riego a la demanda no es hacer lo que uno quiera

Conclusiones

En el riego por aspersión no se puede regar en cualquier momento.

Las variables técnicas que influyen sobre la uniformidad en condiciones de viento:– Mucho: el marco de aspersión (esto ya no se

cambia)– Casi nada: el diámetro de boquilla– Poco: la presión… aquí hay ahorro!!

La mayoría del riego se hace ya por la noche– Hay que seguir por este camino– Sólo se regará de día cuando sea inevitable: en

mitad del verano

Conclusiones

Hay que organizarse para hacer un riego a la demanda negociado:

– Donde hay bombeos importantes– Para que las bombas trabajen en condiciones de

Alta eficiencia

Baja tarifa

El riego por aspersión permite ampliar la perspectiva del cultivos

De la aspersión al goteo la cosa no es complicada: – En goteo están los cultivos de menos necesidades de

riego y los de más rendimiento económico– En goteo a menudo los cultivos necesitan mucha mano

de obra: un reto importante