“JORNADAS DE SALICACEAS MENDOZA 2009”

El manejo del recurso agua en MendozaExperiencias con salicáceas

“El riego por escurrimiento superficial en Mendoza. Eficiencia de riego, mejoramiento del riegoevapotranspiración y coeficiente de cultivos”

José Antonio Morábito

FCA-UNCuyo - CRA-INA

15 al 17 de abril de 2009

Comparación de los diferentes métodos de riegoF A C T O R D EC O M P A R A C IÓ N

R I E G O P O RS U P E R F IC I E

R IE G O P O RA S P E R S IÓ N

R I E G OL O C A L IZ A D O

T O P O G R A F Í A P R E F E R I B L E 0 -1 % ( AM A Y O R P E N D IE N T EQ U E S E A NU N I F O R M E S )

A D A P T A B L E A L AM A Y O R ÍA

A D A P T A B L E A L AM A Y O R ÍA

S U E L O S - P R E F I E R ET E X T U R A S M E D I A SA F IN A S- P R O F U N D O S

A D A P T A B L E(P R O B L E M A S E NL O S M U YA R C IL L O S O S )

A D A P T A B L E

C U L T I V O S - R A ÍZ P R O F U N D A- A R R O Z

- A D A P T A B L E- B U E N O P A R AC U L T IV O S A LV O L E O

A D A P T A B L E A L AM A Y O R ÍA D E L O SC U L T IV O S E NL ÍN E A S

C O S T O D EIN V E R S IÓ N

M E D IO A L T O A L T O A M U Y A L T O

O & M M E D IO A L T O M E D IO A A L T O

E F IC IE N C I A B A JO A M E D IO M E D IO A A L T O A L T O A M U Y A L T O

E N E R G Í AT O T A L P A R AR IE G O

B A JO A L T O M E D IO A A L T O

P R O B L E M A S - IN U N D A C IÓ N YA S C E N S O D E L AF R E Á T IC A- P E R D ID A D E LS U E L O

- E N F E R M E D A D E SC R IP T O G Á M IC A S

- S A L I N IZ A C IÓ N D EL O S S U E L O S- T A P A D O D EE M I S O R E S

A T E N C IÓ NE S P E C I A L

- N I V E L A C IÓ N D E LS U E L O- P E R D ID A D E LS U E L O

- V IE N T O- S E R V IC IOT É C N IC O- M A N O D E O B R AC A L IF I C A D A

- S E R V IC IOT É C N IC O- M A N O D E O B R AC A L IF I C A D A

Riego por escurrimiento superficial

Riego sin pendiente (sin desagüe): el agua permanece estancada sobre el suelo durante cierto tiempo

Mojado parcialMojado completo

- Riego por inundación de rios: descontrolado o poco controlado. No sistemático.

. Riego por crecida del río: India, Paquistan, Sudán, etc.

. Riego por inundación estacional: cultura del arroz y “basins o grandes melgas”

-Riego sin pendiente o a “0”: controlado y sistemático

RSurcos a “0”

Dr

RMelgas a “0”

Dr

DrBasins o Grandes Melgas

R

Dr

Riego por escurrimiento superficial

Riego con pendiente (con desagüe?): infiltración del agua en el suelo mediante la circulación y el mantenimiento de un caudal

Mojado parcialMojado completo

- Riego por inundación: semicontrolado y sistemático

- Riego por curvas de nivel: semicontrolado y sistemático

- Corrugación: semicontrolado y sistemático

- Riego con pendiente: controlado y sistemático

(surcos o melgas con o sin cierre final)

Cierre final

Melgas CP y D

Dr

RSurcos CP y D

Dr

R

Dr

R

Riego por escurrimiento superficial: surcos sin desagüe al pie en frutalesRiego por escurrimiento superficial en Forestales

Riego por escurrimiento superficial: desagüe al pie inutilizado

MODELACION CON SIRMOD

Caso de riego con desagüe: ZONA 1Caso de riego sin desagüe: ZONA 2Caso de riego por pulsos: pulso_ejem

Distancia x (m)

dinf

dr

0 LL1 L2

Lámina infiltrada (mm)

Perfil de la lámina infiltrada total

Volumen percolado

Volumen almacenado

Déficit

Distancia x (m)

dinf

dr

0 LL1 L2

Lámina infiltrada (mm)

Perfil de la lámina infiltrada total

Volumen percolado

Volumen almacenado

Déficit

Perfil transversal del agua infiltrada en riego por superficie

Eficiencia de riego

Eficiencia de riego: permite establecer el grado de racionalidad en el uso del agua.

Según Bos y Nugteren (1982) el movimiento del agua en un sistema de riego, desde la fuente hasta el cultivo, presenta tres operaciones: conducción, distribución y aplicación.

Definir si un riego es adecuado depende de: la cantidad de agua almacenada en la rizósfera, las perdidas por percolación por debajo de la zona radical, las pérdidas de agua por escurrimiento al pie (desagüe), la uniformidad del agua aplicada y del déficit remanente después del riego.

Israelsen y Hansen (1962) distinguen tres eficiencias parcelarias

== 100*inf

aplicadaaguadevolumen

almacenadayiltradaaguadeVolumenEAP

La eficiencia de aplicación (EAP) evalúa las perdidas de agua

== 100*)(

inf

ealmacenablorequeridaaguadeVolumen

almacenadayiltradaaguadeVolumenEAL

La eficiencia de almacenaje (EAL) expresa el grado de suficiencia del riego en la rizósfera

100*)4

1d(100*

inf

inf

dpromedioiltradalámina

operjudicadmáscuiartodelpromedioiltradaláminaEDI ==

La eficiencia de distribución (EDI - UD) que evalúa la uniformidad de la lámina infiltrada

Eficiencia de riego

Calificación de las eficiencias de aplicación, almacenaje y distribución en zonas de

riego integral para métodos de riego por superficie (Roscher, 1985)

Eficiencia de riego

Parámetro Malo Satisfactorio Bueno EAP < 60 60 - 75 > 75 EAL < 80 80 - 90 > 90 EDI < 80 80 - 90 > 90

Eficiencia de riego potencial: se determina siguiendo dos metodologías

Eficiencia de riego potencial según el manejo del método de riego:

Indica el grado de eficiencia del método si el manejo es óptimo(Merriam et al., 1973)

Ha sido obtenida con el modelo SIRMOD 100×=db

droptEAPM

Eficiencia de riego potencial por salinidad

Indica el grado de eficiencia de acuerdo a los niveles de salinidad objetivo en la rizósfera.

* Eap = 80% Eap = 75% Eap = 60%

Eal = 100% Eal =100% Eal =100%

Edi = 90% Edi = 75% Edi = 95%

DISTINTOS CASOS

RIEGO DEFICITARIO

RIEGO NORMAL

RIEGO EN EXCESO

Eap = 80% Eap = 85% Eap = 95%Eal = 90% Eal = 80% Eal = 95%Edi = 85% Edi = 75 % Edi = 95%

Eap = 100% Eap = 100% Eap = 100%

* Eal = 80% Eal = 50% Eal = 40%

Edi = 80% Edi = 70% Edi = 60%

Hidrograma de entrada y de salida

Ving = 102,97 m³

Vegr = 24,71 m³

Vinf = 78,26 m³

Valm = 12,38 m³

Vperc= 65,87 m³

EAL = Valm/Vdef = 100 %

EAP = Valm/Ving = 12 %

Pp = Vperc/Ving= 64 %

Ep = Vegr/Ving = 24 %

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 45 90 135

156

180

201

225

270

315

360

485

770

1055

1340

1470

1486

TIEMPO (minutos)

CAU

DAL

(L/m

in)

CAUDAL ENTRADO CAUDAL SALIDO

Evaluación del riego

El área regadía del río MendozaEl riego en Argentina usa el 70% de las extracciones de agua y tiene baja eficiencia

(a) mal manejo de los métodos de riego por escurrimiento superficial(b) predominio de métodos de riego por superficie sobre los presurizados

La ineficiencia afecta 1/3 de las 1,5 millones de hectáreas regadas con problemas de salinización de suelo y/o de drenaje.

Las pérdidas económicas anuales por la ineficiencia en la gestión de los recursos hídricos (agua subterránea y riego) se estimaron en u$s 1.500 millones (Banco Mundial, 2000).

En Mendoza el agua constituye el factor de producción más importante para el sector agrario (agricultura + agroindustria), que ocupa un lugar destacado en la economía, participando en el 20% del producto bruto geográfico, en el 50% de las exportaciones y dando trabajo al 23% de la población (Gervasi, 2001).

Ello justifica plenamente la evaluación de la eficiencia de riego y la elaboración de recomendaciones (DG de I, Organismos de Usuarios y Productores).

Suelos salinos

Ciudad de Mendoza

CUENCA DEL RÍO MENDOZA

Dique de embalsePotrerillos

Andes

Río Mendoza

Area regada porel río Mendoza

Resultados

H

Fdn db dinf dal dper

0

20

40

60

80

100

120m

m

a

b b

a

Láminas de reposición (dn), lámina bruta (db), lámina infiltrada (dinf), lámina almacenada

(dal) y lámina percolada (dper) agrupadas según cultivosValores seguidos por letras distintas indican que son estadísticamente diferentes para un αααα (0,05)

a a

a

a

a

a

Análisis de las láminas de riego

77

34

28

53

ResultadosAnálisis de la salinidad en la rizósfera del área regada

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

1 2 3 4 5 6 RíoMendoza

Zona de riego

CEes (dSm

-1) CEes media de cada una de

las seis zonas de riego y

para toda el área del río

Mendoza, expresada en dS

m-1 a 25ºC

3,8

b b b

a

b b b

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

Cabeza Medio Pie

Ubicación

CE

es(d

S m

-1)

CEes media en los

diferentes puntos de

muestreo dentro de las

parcelas regadas para el

caso de riego sin desagüe

en el área del río Mendoza,

expresada en dS m-1 a 25ºC

bb

a

2,72,2

ResultadosVariación de la salinidad del agua superficial en las distintas zonas de riego

0 .0

0 .2

0 .4

0 .6

0 .8

1 .0

1 .2

1 .4

1 .6

1 .8

1 2 3 4 5 6

Zona de r ieg o

1,62

a

b bbbb

0.92

Conductividad

eléctrica media del

agua de riego

superficial según

zona de riego del

río Mendoza

0

10

20

30

40

0 5 10 15 20 25 30

Error de estimación con respecto a la media (%)

Tam

año

de la

mue

stra

ZONA 4 ZONA 1

Variación del tamaño de la

muestra en función del error

de estimación de la CEagua

con respecto al valor de la

media, (1 - α α α α = 0,95)

ResultadosComparación entre eficiencias de aplicación potenciales obtenidas por diferentes métodos

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 2 3 4 5 6 RíoMza

Zona de riego

EAP (%)

EAP Actual EAP BalSal EAP 90%MH EAP Manejo

Eficiencia de

aplicación actual

(EAP actual) y

eficiencias de

aplicación

potenciales en las

distintas zonas de

riego del río

Mendoza

Zona Eficiencia de aplicación actual

Eficiencia de aplicación potencial aconsejada

1 40 61 – 66 2 55 65 – 75 3 60 66 – 79 4 62 65 5 71 71 6 70 70

Oasis 59 66 – 71 (69)

Eficiencias de

aplicación potenciales

en cada una de las

zonas de riego del río

Mendoza y del oasis

Recomendaciones generales Riego con desagüe

Excesivas pérdidas por escurrimiento al pie

Reducir el volumen de agua escurrido al pie y asegurar el mojado del suelo en la rizósfera

Duplicar o triplicar la longitud de los surcos (encadenado)

Usar tiempos de aplicación que aseguren el mojado de la profundidad de suelo adecuada (según cultivo)

Reducir el caudal unitario o usar dos caudales

Causa de ineficiencia

Estrategia

Mecanismo

Reducir el espaciamiento entre surcos para la aplicación de grandes láminas (frutales)

Almacenar el agua al pie de la propiedad (re-uso)

Riego sin desagüe

Reducir la lámina de riego

Disminuir el tiempo de aplicación en otoño, invierno y primavera (mantenerlos en el verano).

Causas de ineficiencia

Estrategia

Mecanismo

Excesiva percolación profunda

Falta de uniformidad de distribución del agua (cabeza- pie)

Problemas de pendiente

Corregir la pendiente de la unidad de riego

Nivelar la parcela regada

Recomendaciones generales

Mejoramiento del riego

Sistematización de tierras

Pequeñas compuertas laterales sobre acequias para sistemas de riego por superficie(permiten el paso de agua a través de tuberías)

Pequeñas compuertas sobre acequias

Válvula para riego

Mejoramiento del sistema de distribución (sistema californiano):

aplicación de caudales conocidos en parcelas bien sistematizadas

Control del caudal:

Uso de tuberías con

ventanitas regulables

Mangas plásticas con ventanitas

MANEJO DEL AGUA “LONA REGADORA”

Uso de sifones: Control del caudal (manejo de 2 caudales)

Condiciones típicas de operación de sifones y tubos en riego por superficie

Carga Carga

Carga

Estrategias de riego: riego de surcos o melgas angostas alternas

Válvula automática de mariposa para riego por pulso NRCS National Engineering Handbook, 1997

Riego por pulsos (surge flow) - Stringham & Keller (1979)

Lámina Bruta (mm) riego tradicional vs riego por pulsos

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

Tomate Ajo Ajo Cebolla Cebolla Tomate Promedio

Lám

ina

bru

ta (

mm

)db tradicional

db pulsos

Eficiencia de apl icación

0

10

20

30

40

50

60

Tomate Ajo Ajo Cebol la Cebol la Tomate Pr omedio

riego tradicional

riego por pulsos

SURGE FLOW

Uso de modelos de simulación

Nuevas tecnologías del riego

Su incorporación a los regadíos pretende contribuir a mejorar la eficiencia de aplicación del agua y a optimizar la utilización de los recursos. Se impone ante:

– Una reducción del agua disponible para riego (incremento de la demanda urbana e industrial, del medio natural, cambio climático).

– La necesidad de reducir los costos de producción.

– Los problemas de contaminación y el deterioro del medio por un mal manejo del agua o por su uso desmesurado.

Manejo del agua para un uso eficiente

Objetivo Tecnología

Reducir demanda

Ahorrar agua

Conservar el agua

Mayor rendimiento por

unidad de agua

Mayor ingreso al productor

• Seleccionar variedades de cultivos• Adoptar riego deficitario controlado

• Mejorar los sistemas de riego y re-uso de desagües y escurrimientos

• Manejo de suelos / coberturas de suelos• Adoptar mejores prácticas

• Evitar el estrés en periodos críticos

• Seleccionar cultivos rentables • Adoptar técnicas apropiadas de riego

Técnicas para determinar oportunidad de riego

BASADAS EN

SUELO CLIMA

PLANTA

Registros de la humedad del suelo

Wc, Wm, Wur

Ecuaciones para determinar ET

(Penman, Blaney y Cridle, Jensen y Haise, Monteith,

Doorenbos y Pruit, Penman Monteith)

Potencial hídrico de la hojaConductancia estomática

Contenido relativo de aguaReflexión y temperatura de la hoja

Velocidad de flujo de la saviaCrecimiento (del fruto, tronco, brotes ápices)

Indicadores visuales

0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0

30/08/05 29/09/05 29/10/05 28/11/05 28/12/05 27/01/06 26/02/06 28/03/06

fecha

mm de agua

Balance Wc Umbral de riego Wm Sonda Medio Gravimetría

Planificación del riego en tiempo real: necesidades de riego y oportunidad de riego en el caso por superficie Calendario de Riego

EVAPOTRANSPIRACIÓN DEL CULTIVO

TANQUE TIPO “A”

Integra: radicación, viento, temperatura y HRDiámetro de 1,21 mAltura de 0,25 m

Fe galvanizado (calibre 22)Montado sobre enrejado de madera (15 cm)

POTENCIAL HPOTENCIAL H ÍÍDRICO DEL TALLODRICO DEL TALLO

El potencial hídrico se mide con una cámara de presión, que en términos simples, mide la "la presión sanguínea " de la planta. Por supuesto, en la planta circula agua en lugar de sangre, y la presión en su interior corresponde a una tensión (presión negativa) producto de la evaporación del agua desde las hojas.

El potencial hídrico es mas negativo en la medida que aumenta la transpiración de la planta o bien disminuye la humedad del suelo explorado por el sistema radicular.

CÁMARADE ACCESO

PECIOLODE LA HOJAA MEDIR PRESIÓN

TAPÓN DE GOMA

MANÓMETRO

LLAVE DE PASOREGULADORADE PRESIÓN

BALÓN DENITRÓGENOA PRESIÓN

BOLSA PLÁSTICAY PAPEL ALUMINIO

USO DE DENDRÓMETROS

RIEGO

Fitomonitores

Riego por escurrimiento superficial: surcos sin desagüe al pie en frutales

Muchas gracias!