j. m. tarjuelo, j.n. ortiz y j.a. de juan · riego mecanizado: ensayos de uniformidad y eficiencia...
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RIEGO MECANIZADO: ENSAYOS DE UNIFORMIDAD Y EFICIENCIA DE LOS DIFERENTES TIPOS DE EMISORES
J. M. Tarjuelo, J.N. Ortiz y J.A. de Juan
La uniformidad de la aplicación del agua Las pérdidas por evaporación y arrastre La distribución de humedad en el suelo La eficiencia en el uso del agua consumida y
del agua recibida por el cultivo
OBJETIVOS
Estudiar la influencia del tipo de emisor y su altura respecto al suelo sobre:
METODOLOGÍA
METODOLOGÍA UBICACIÓN
METODOLOGÌA
EPF EPF EPF EPG EPG EPF
2,5 m 1 m 2,5 m 1 m
3,2 m 1,6 m 3,2 m
4,8 m
Distancia del centro pivote (m)
Diámetro de boquilla
(mm)
Espaciamiento entre
aspersores (m)
Caudal (m3/h)
Alcance medio
(m)
Tramo I EPF 2.5 0 to 50 1.8 – 3.2 3.2 0.2 to 0.5 5
Tramo II EPF 2.5 50 to 100 3.4 – 4.6 3.2 0.6 to 1.3 5,5
Tramo III EPF 1
100 to 150 3,2 – 4.2 1.6 0.6 to 0.8 4,5
Tramo IV EPG 2.5
150 to 200 7.3 – 8.1 4.8 2.5 to 3.2 9
Tramo V EPG 1 200 to 238 6.6 – 7.5 3.2 2.1 to 2.7 8
EPF: Emisor de plato fijo; EPG: Emisor de plato giratorio.
Tabla 1. Principales características de la carta de aspersores del pivot.
METODOLOGÍA Programación del riego
ETo
Kc
ETc
METODOLOGÍA Programación del riego
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
Ciclo del cultivo (días después de la siembra)
Kc
Kc = 7,721682E-09 * x 4 - 2,953584E-06
* x 3 + 2,823982
* x 2 + 5,283172
* x + 0,4550097
*
R 2 = 97,80% *
SE = 0,0334
Año Tramo Agua recibida por el cultivo (mm) Riego Pe Total
2004
EPF 2.5 654.30
134
788.30 EPF 1 662.07 796.07 EPG 2.5 721.90 855.90 EPG 1 735.47 869.47
2005
EPF 2.5 733.28
40
773.28 EPF 1 745.86 785.86 EPG 2.5 689.37 729.37 EPG 1 765.60 805.60
2006
EPF 2.5 794.57
95
889.57 EPF 1 834.03 929.03 EPG 2.5 753.94 848.94 EPG 1 806.25 901.25
EPF: Emisor de plato fijo; EPG: Emisor de plato giratorio; Pe: precipitación efectiva
Tabla 2. Dosis media (mm) recibida por el cultivo (riego + Pe) en los diferentes tramos y campañas de riego.
METODOLOGÍA Programación del riego
0 20 40 60 80
100
Tens
ion
(kPa
)
50 cm 35 cm 20 cm
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
25/0
3-31
/03
01/0
4-07
/04
08/0
4-14
/04
15/0
4-21
/04
22/0
4-28
/04
29/0
4-05
/05
06/0
5-12
/05
13/0
5-19
/05
20/0
5-26
/05
27/0
5-02
/06
03/0
6-09
/06
10/0
6-16
/06
17/0
6-23
/06
24/0
6-30
/06
01/0
7-07
/07
08/0
7-14
/07
15/0
7-21
/07
22/0
7-28
/07
29/0
7-4/
08
5/08
-11/
08
12/0
8-18
/08
19/0
8-25
/08
26/0
8-01
/09
02/0
9-08
/09
09/0
9-15
/09
16/0
9-22
/09
23/0
9-29
/09
30/0
9-06
/10
07/1
0-13
/10
14/1
0-18
/10
mm
Riego (mm) Precipitación (mm) Necesidades netas (mm)
METODOLOGÍA Evaluación de los riegos
METODOLOGÍA Medida del tamaño de gotas
METODOLOGÍA Humedad en el suelo
METODOLOGÍA Humedad en el suelo
METODOLOGÍA Análisis en el cultivo
METODOLOGÍA Análisis en el cultivo
RESULTADOS
RESULTADOS
De
Uniformidad
RESULTADOS Evaluación de los riegos
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
Velocidad del viento (m s -1 )
CU
(%)
EPF 2,5 EPF 1 EPG 2,5 EPG 1
RESULTADOS Evaluación de los riegos
73,78
81,0077,96
59,73
71,53
67,29
77,37
73,66
78,62
61,64
68,6166,92
90,2288,57 89,28
81,3279,00
81,41
93,2891,61 92,07
89,4487,59 87,43
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
CU 2004 CU 2005 CU 2006 UD 2004 UD 2005 UD 2006
Años de estudio
Unifo
rmid
ad (%
)
EPF 2,5 EPF 1 EPG 2,5 EPG 1
a
b a
b
a
b
c c
a
b
d c
a
b
a
b
c c
c c c c
c c
RESULTADOS Evaluación de los riegos
CU – Riegos acumulados
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Riegos acumulados
CU
a (%
)
EPF 2,5 EPF 1 EPG 2,5 EPG 1
RESULTADOS Evaluación de los riegos
UD – Riegos acumulados
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Riegos acumulados
UD
a (%
)
EPF 2,5 EPF 1 EPG 2,5 EPG 1
RESULTADOS
De
Perdidas por evaporación y arrastre (PEA)
Value PEA (%) W
(m/s) T
(ºC) HR (%) EPF 2.5 EPF 1 EPG 2.5 EPG 1
Dia Mínimo 7.0 4.5 6.2 3.8 1.4 14.8 13.6 Máximo 26.1 16.2 28.5 18.9 6.2 32.3 85.6 Medio 13.6(a) 9.2(bc) 12.5(ab) 8.2(c) 3.5 27.4 34.1
Noche
Mínimo 3.0 1.2 2.1 1.0 0.1 7.6 27.9 Máximo 16.3 13.0 13.1 8.3 3.7 26.7 93.6 Medio 8.0(a) 4.7(c) 6.3(b) 3.3(d) 1.3 17.4 66.6
Tabla 3. Valores medio y extremos de las PEA y de otros datos climáticos en los ensayos realizados durante el día y la noche, en los
tres años de ensayo.
RESULTADOS de las PEA
RESULTADOS
Pérdidas por evaporación y arrastre
8,43
11,81
8,86
6,005,935,78
7,22
10,16
6,98
4,915,07
3,87
0
2
4
6
8
10
12
14
2004 2005 2006
Años de estudios
PEA
(%)
EPF 2,5 EPF 1 EPG 2,5 EPG 1
b
b
c
a
ab
bc
c
a
b
b
a
a
RESULTADOS
Pérdidas por evaporación y arrastre
13,65
8,00
9,539,16
4,70
5,91
12,47
6,33
7,99 8,17
3,33
4,64
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Noche y día Noche Día
Situación
PEA
(%)
EPF 2,5 EPF 1 EPG 2,5 EPG 1
a
a
a
b
c
c b
c
d
c
ab
bc
Riego nocturno
EPF 2,5 EPF 1 EPG 2,5 EPG 1
Riego
diurno
EPF 2,5 41,4 65,6 53,7 75,6
EPF 1 12,7 48,7 31,0 63,7
EPG 2,5 35,8 62,3 49,3 73,3
EPG 1 2,0 42,5 22,6 59,3
Tabla 4. Reducción de las pérdidas por evaporación y arrastre (PEA, %) alcanzadas en los riegos nocturnos respecto a los riegos diurnos.
RESULTADOS de las PEA
RESULTADOS Evaluación de los riegos
Pérdidas por evaporación y arrastre
Riego Tratamiento PEA R2 (%) SE
Noche
EPF 2,5 5,46*** + 1,90***V 23,61*** 2,78
EPF 1 2,88*** + 1,36***V 23,68*** 1,99
EPG 2,5 4,27*** + 1,54***V 25,31*** 2,15
EPG 1 2,09*** + 0,92***V 25,56*** 1,28
Día
EPF 2,5 4,48ns + 2,63*V 30,07* 4,57
EPF 1 2,83ns + 1,82*V 25,62* 3,52
EPG 2,5 -0,26ns + 3,66**V 49,60** 4,19
EPG 1 -0,38ns + 2,46**V 40,65** 3,37
Día y
noche
EPF 2,5 4,90*** + 2,40***V 48,12*** 3,31
EPF 1 2,38*** + 1,83***V 49,49*** 2,45
EPG 2,5 2,94*** + 2,62***V 58,33*** 2,94
EPG 1 0,95* + 1,91***V 58,11*** 2,15
RESULTADOS
De
Uniformidad del agua en el suelo (CUs)
RESULTADOS Distribución de la humedad en el suelo CUs
60
65
70
75
80
85
90
95
100
1 2 3 4 5 7 8 10 11 12 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Evaluated irrigation number
%
CU CUsd (0-35)
60
65
70
75
80
85
90
95
100
1 2 3 4 5 7 8 10 11 12 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Evaluated irrigation number
%
CU CUsd (0-35)
60
65
70
75
80
85
90
95
100
1 2 3 4 5 7 8 10 11 12 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Evaluated irrigation number
%
CU CUsd (0-35)
60
65
70
75
80
85
90
95
100
1 2 3 4 5 7 8 10 11 12 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Evaluated irrigation number
%
CU CUsd (0-35)
RSPS 1 RSPS 2,5
FSPS 2,5 FSPS 1
RESULTADOS Distribución de la humedad en el suelo
84,3985,55
89,4990,35
80,1981,17
88,5288,1485,0685,97
89,7590,44
85,9287,62
91,3892,07
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
CUsd 2005 CUsd 2006 UDsd 2005 UDsd 2006
Años de estudios
%
EPF 2,5 m EPF 1 m EPG 2,5m EPG 1 m
a a a a a a
b
b b c b b c b b
c
RESULTADOS CU vs CUs
91,493,4
79,583,8
92,190,488,1
90,392,491,9
77,381,1
91,489,888,589,5
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
EPF 2,5 EPF 1 EPG 2,5 EPG 1
Tipo de emisor y altura
%
CU 2005 CUs 2005 CU 2006 CUs 2006
RESULTADOS
De
Producción final obtenida
RESULTADOS Análisis en el cultivo
Rendimiento - Raíz
ab
b
a a
a ab ab
b
120,9 117,1 114,6
126,2
114,3
123,9 129,2
103,8 107,9
135,0
111,3
121,0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
2004 2005 2006 Años de estudios
Ren
dim
ient
o (t
ha -1
)
EPF 2,5 EPF 1 EPG 2,5 EPG 1
RESULTADOS Análisis en el cultivo
Calidad industrial - Azúcar
ab a
b b
Polarización Producción
15,3 15,5 15,8
14,7
16,0 16,1 16,2 15,7 16,0
15,1
16,4
15,7
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
2004 2005 2006 Años de estudios
%
EPF 2,5 EPF 1 EPG 2,5 EPG 1
17,5 18,1 19,1
18,1 18,3
20,2
17,5 16,3
20,6
18,2 18,3
21,1
0
5
10
15
20
25
2004 2005 2006 Años de estudios
t ha-
1
RESULTADOS Rendimiento vs Agua
Agua recibida por el cultivo
b b
a a
8024 8459
7863 8148 8114 8233
7586
8051
8696
7868
8389 8818
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
2004 2005 2006
Años de estudios
m3
ha-1
EPF 2,5 EPF 1 EPG 2,5 EPG 1
RESULTADOS Eficiencia del agua consumida por el cultivo
2,7
17,1
3,0
18,7
3,0
18,9
2,8
17,6
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
PF Raíz Azúcar
Años de estudios
kg m
-3
EPF 2,5 EPF 1 EPG 2,5 EPG 1
CONCLUSIONES Los Rotator consiguen mayor CU (90-95%) que los
Spray (80-85%), siendo además poco afectados por el viento.
El CUa aumenta de forma significativa en los Spray, pero no en los Rotator,
El CUa del mismo orden de magnitud CUs del agua en el suelo. Los valores de CUs son los que deben tenerse en cuenta al calcular la eficiencia de riego
Un tamaño de los pluviómetro de 16 cm de diámetro parece insuficiente para evaluar los Spray
CONCLUSIONES
La producción final del cultivo ha estado más condicionada por la cantidad de agua disponible en el suelo, que por las escasas diferencias de CUs conseguidas con los dos tipo de aspersores
Un CU ≈ 80% en riegos individuales puede ser suficiente para alcanzar una buena uniformidad de producción. Esto implica CUs >90%.
Valores de CU> 90% en riego individuales no incrementan de forma significativa la uniformidad del agua en el suelo ni la producción final del cultivo..
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