programación del riego en tiempo real para maíz · fotosÍntesis y respiraciÓn de los cultivos...
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Programación del Riego en Tiempo Real
para Maíz
Chihuahua, Chih., México
ERNESTO SIFUENTES IBARRA
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