programación del riego en tiempo real para maíz · fotosÍntesis y respiraciÓn de los cultivos...

Programación del Riego en Tiempo Real

para Maíz

Chihuahua, Chih., México

ERNESTO SIFUENTES IBARRA

sifuentes.ernesto@inifap.gob.mx

1. SITUACIÓN DEL RIEGO EN MÉXICO

76%

87%56%

61%

38%

37%

21%

126%

27% 4%

5%

1%

5%

Grado de presión sobre el

recurso hídrico

Fuerte presión (>40%)

Presión media-fuerte (20% - 40%)

Presión moderada (10% - 19%)

Escasa presión (<10%)

Grado de presión en porcentaje

Usos del Agua

Uso

Origen Volumen

Total (Km³)

Porcentaje

de la

extracciónSuperficial

(Km³)

Subterráneo (Km³)

Agrícola 47.9 16.9 64.8 82.7

Público

(incluye industria y servicios)3.1 6.8 9.9 12.6

Industrial

(industria autoabastecida)2.0 1.7 3.7 4.7

Total 53.0 25.4 78.4 100.0

Industrial

4.7%

Agrícola

82.7%

Público

12.6%

Volumen por hectárea (miles m3)

Sinaloa = 89.7

Sonora = 108.9

Chihuahua = 90.1

Volumen por usuario (miles m3)

Sinaloa = 10.1

Sonora = 9.91

Chihuahua= 13.91

• Sequías y competencia por el agua:

principal amenaza de zonas de riego.

Más del 90% se riega por inundación

con eficiencias menores al 50%

Miyamoto (1983) y Worthington et al.

(1992)

Eficiencia global =

conducción x interparcelaria x

aplicación

= 0.64 x 0.75 x 0.70 = 0.336 = 33.6%

• En muchos distritos de México esta

eficiencia llega a solo 21.6% debido a

las bajas eficiencias parcelarias

(45%). Derroche de 1000 a 3000

m3/ha y gasto de energía.

Bases del Uso Eficiente del Agua :

¿Qué estamos haciendo?

2. ¿EXISTE O NO, EL CAMBIO CLIMÁTICO?

La helada de Febrero 2011

(8/enero/2011)

Antes de la

helada.

(13/marzo/20

11)

Después

heladaImágenes de satélite Landsat procesadas con el índice de vegetación

(índice NDVI).. Las zonas con vegetación se asocian con el color

rojo intenso.

Waldo Ojeda-2013

9

REPERCUSIONES: AGRICOLA (PÉRDIDAS DE COSECHAS Y

RESIEMBRA), AMBIENTAL (DISPONIBILIDAD DE AGUA),

ECONÓMICA, SOCIAL, ALIMENTARIA (NACIONAL)

Cambios Observados en el Sistema Climático

El calentamiento del sistema climático es inequívoco, ydesde la década de 1950, muchos de los cambiosobservados no tienen precedentes en las últimas décadasa milenios. La atmósfera y los océanos se han calentado,las cantidades de nieve y el hielo han disminuido, el niveldel mar ha aumentado, y las concentraciones de gases deefecto invernadero han aumentado.

Atmósfera

Cada una de las tres últimas décadas ha sido,

sucesivamente, más caliente en la superficie de la

Tierra que en cualquier década anterior desde 1850. En el

Hemisferio Norte, 1983-2012 fue probablemente el

período más cálido de 30 años de los últimos 1400 años

(confianza media).

Grupo de Trabajo I Contribución al Quinto Informe de

Evaluación del IPCC (2013): la base científica física

Resumen para responsables de políticas

3. EFECTO DEL CC EN LOS REQUERIMIENTOS DE RIEGO

VARIABILIDAD CLIMÁTICA Y

ADAPTACIÓN

Distribución espacial de la disponibilidad de

fósforo en el suelo Block 2122 Lotes 39 y 40.

Valle del Yaqui, Sonora.

VARIABILIDAD EDÁFICA

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Tem

pera

tura

(°C

)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Pre

cip

itació

n (

mm

)

Precipitación Temperatura máxima media Temperatura mínima media Temperatura media

3457

4765

3350

2901

3516

2312

3939

2416

2112

2885

58995726

6025

6329

5261

6364

3010 29433230

6392.6

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

Vo

lum

en

al in

icio

de

l c

iclo

(H

m3

)

Ciclos Agricolas

Almacenamiento de agua y clima Carrizo

VARIACIÓN SIMPLIFICADA DE LAS TASAS DE

FOTOSÍNTESIS Y RESPIRACIÓN DE LOS

CULTIVOS EN FUNCIÓN DE LA TEMPERATURA.

La variabilidad climática alteran los ciclos fenológicos de

los cultivos y el manejo de los factores de la producción

como el riego.

8 0

1 0 0

1 2 0

1 4 0

1 6 0

1 8 0

2 0 0

0

2 0

4 0

6 0

8 0

1 0 0

1 2 0

1 4 0

1 6 0

1 8 0

2 0 0

0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0

Dia Juliano

E0

E1

E2

E3

2 4 0 2 6 0 2 8 0 3 0 0 3 2 0 3 4 0 3 6 0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0

0

1 0

2 0

3 0

4 0

5 0

6 0

Dia juliano

P0

P1

P2

P3

Reducción la duración del

ciclo fenológicoReducción en el

rendimiento

4. IMPORTANCIA DEL RIEGO Y FACTORES A CONSIDERAR

EXPRESIÓN DEL RENDIMIENTO POTENCIAL

DE UN CULTIVO

Manejo integrado de

insectos plaga

Siembra directa y labranza

reducida

Fecha de

siembra

Densidad de población y

método de siembra

Fertilización y riego

considerando

variabilidad

climática

TECNOLOGÍA DE PRODUCCIÓN SUSTENTABLE

CÁLCULO DE REQUERIMIENTOS DE RIEGO

ETo = Evapotranspiración de referencia =

pasto o trigo como referencia = se utilizan

modelos físicos = se puede obtener de

estaciones automatizadas = mm

ETp = Evapotranspiración potencial =

máximo requerimiento de un cultivo sin

restricciones = mm

ETr = Evapotranspiración real =

requerimiento de un cultivo bajo una

condición de manejo específica = mm

ETr = ETo x Kc

Kc = representa la relación entre ETr y

Eto = se obtiene de tablas predefinidas

1 mm de agua = 10 m3/ha = 10,000

litros

COMPONENTES DEL MODELO

LA PLATAFORMA IRRIMODEL

PROGRAMACIÓN INTEGRAL CON DISPOSITIVOS

MÓVILES

PROGRAMACIÓN INTEGRAL A NIVEL DE PREDIO

PROGRAMACIÓN CON ESTRÉS HÍDRICO

CONTROLADO

5. PRONÓSTICO Y PROGRAMACIÓN

INTEGRAL DEL RIEGO

INNOVACIÓN TECNOLÓGICA

Metodología moderna para programación, manejo

y gestión del riego en tiempo real a través de

internet, con aplicación a nivel parcelario y de

grandes zonas de riego, para diferentes fechas de

siembra, texturas de suelo, disponibilidad de agua

y condiciones variables de clima.

PARÁMETROS DE PROGRAMACIÓN

DEL RIEGO

Variable Modelo Parámetro

Coeficiente de cultivo Kmax,= 1.25

XKmax,= 0.59

α1, = 0.45

Kco= 0.2

Profundidad radical Pro = 0.07 m

Prmax= 1.0 m

α 2= 527

Factor de abatimiento α3= 0.8 (gravedad), 0.3

(goteo)

α4= 0.1

cocco

Kc

KKentoncesKKcsi

xxerfcKK

,

))(( 2

1

maxmax

2

2

2

max

)(exp1

n

rorror

GDAPPPP

cnn Kf 43

Modelo de programación integral de riego para maíz validado para el norte de Sinaloa (Tomado de Ojeda, etal., 2006).

Calibración de parámetros

IRRIMODEL ©

Programación Integral y Gestión del Riego a Través de Internet

1. Descargar en http://cevaf.redirectme.net/userContent, 2. Seleccionar IrriSetup.exe,

3. Solicitar Usuario y Contraseña, 4. Ingresar al grupo IRRIMODEL (Facebook)

0 . 0

1. 0

2 . 0

3 . 0

4 . 0

5 . 0

6 . 0

7 . 0

0 2 0 4 0 6 0 8 0 10 0 12 0 14 0 16 0 18 0

D D S

Rr(m

m)

15-Oct 15-Nov 15-Dic

Requerimientos de riego diarios de

maíz para tres fechas de siembra

DESCRIPCIÓN DE IRRIMOVIL E

IRRIMOIST

IRRIMOIST

Verificación y Transferencia

5. RESULTADOS Y CASOS DE ÉXITO

IRRIMODEL © en gravedad y goteo v.s. Convencional

CASO DE APLICACIÓN MÓDULO

BATEQUIS: ciclo 2012-13

Casos de éxito y testimonios

de usuarios beneficiados

Disponibilidad inicial

• De las 9000 ha de maíz sembradas, 4000 se sembraron con humedad de

lluvia y se dieron 3 riegos de auxilio. 500 ha de frijol sembradas con lluvia y un

riego de auxilio.

• En P-V 2013 se establecieron los siguientes cultivos y riegos de auxilio

aplicados:

− Sorgo: 2100 ha (2 riegos)

− Garbanzo: 200 ha (1 riego)

− Cártamo: 10 ha (1 riego)

Agua Vol Mm3

Dotación 74,266

Sobrante 5,079

Rescate 11,000

Vol total 90,345

Ciclo O-I 2012-2013

Cultivo Superficie (ha)

Maíz 9,000

Frijol y hortalizas 2,750

Logro

Conclusiones1. Es un hecho que las condiciones actuales de clima (CC), baja

disponibilidad, manejo (ineficiencia), rentabilidad baja, ambientales

(contaminación) obligan a emigrar a la agricultura del conocimiento

(medir)

2. La gestión del riego debe ser integral (plan-entrega-evaluación-

mejora)

3. Esta demostrado que la tecnología de pronóstico del riego y

programación integral (IRRIMODEL©) adaptada a zonas de riego

contribuye en gran medida a la gestión eficiente del riego bajo

diferentes escenarios de clima y disponibilidad de agua. INVERSIÓN

MÍNIMA

4. La adopción de estas tecnologías debe iniciar desde los

productores organizados e instituciones de investigación

5. Se requiere mayor participación de dependencias y organismos

responsables de la administración del agua

Dejemos

un mundo

mejor que el

que

encontramos.

Lord Robert Stephenson Smyth Baden-PowellFUNDADOR DEL MOVIMIENTO SCOUT MUNDIAL