Drenaje y riego

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Introducción

La mayoría de las zonas donde se siembra la caña de azúcar en Venezuela, necesitan riego complementario para obtener producciones económicas, puesto que el agua suministrada por las lluvias no es suficiente o no tienen la distribución adecuada durante el ciclo del cultivo. Las fuentes de agua para el riego están muy competidas en las áreas cañeras del país, bien por otros cultivos o para utilizarla en consumo humano o industrial. Por otro lado, los sistemas de drenaje son fundamentales para mantener el balance hídrico adecuado.[1]

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Teniendo en cuenta esta situación, es fundamental ser cada más eficientes en el uso de las fuentes de agua y los equipos de bombeo para drenaje así como también realizar una adecuada evaluación de los sistemas conductores de agua. La administración eficiente de los recursos suelo-agua, asociada a prácticas y tecnologías efectivas (variedades, diseño de plantación, fertilización, control de malezas, etc.), constituye un aspecto clave para asegurar altos y sostenidos niveles productivos. En este contexto, el manejo de la disponibilidad de agua mediante las distintas estrategias disponibles constituye un aspecto de gran importancia, ya que la caña de azúcar es una de las especies cultivadas de mayor eficiencia en el uso del agua, construyendo 2,0-2,7 gr de materia seca y de 0,6-1,0 gr de azúcar por kg de agua consumida.[2]


Evaluación y mantenimiento de las fuentes de agua.

Las fuentes de agua utilizadas para el cultivo de la caña de azúcar provienen principalmente de fuentes hídricas superficiales y subterráneas. Las primeras son muy dependiente del agua de lluvia por lo que son seriamente afectadas en períodos secos.

El aporte de las lluvias sobre el suelo puede seguir diferentes caminos:

  • Pérdidas por Evaporación Directa: Una fracción se pierde de esta forma, a partir de la parte aérea de las plantas, de los charcos y desde la superficie del suelo.
  • Infiltración: El agua que se infiltra en el suelo y se almacena en la zona de crecimiento de las raíces, pasa a constituir una reserva para el cultivo. La que se mueve por debajo de la zona radicular tiene poca influencia en el balance hídrico de la caña de azúcar y puede considerarse como pérdida a los fines prácticos. Puede aportar a los acuíferos, entre ellos la capa freática.
  • Pérdidas por Escurrimiento superficial: Cuando la intensidad de la lluvia supera la velocidad de infiltración y la capacidad de almacenaje de las depresiones, el agua se pierde por escurrimiento directo. Este fenómeno contribuye a crear una distribución no uniforme de la humedad almacenada en el suelo donde en algunos casos los bajos pueden recibir una cantidad adicional de agua en detrimento de los sectores altos. Por otro lado, una fracción, importante o no, dependiendo de la intensidad y duración de la lluvia, puede abandonar el área por la red de drenaje natural o artificial.


Es común el uso de pozos, lagunas y estaciones móviles de bombeo que se pueden construir y utilizar para disponer mejor del caudal de agua que se se deriva de las fuentes superficiales y el acumulamiento de las lluvias. Estas fuentes se pueden distribuir en forma directa por gravedad o por bombeo mediante la utilización de canales.Tanto los reservorios como los canales deben ser eficientes en su uso de manera que puedan mantener los flujos de caudales deseados y la calidad, especialmente en cuanto a salinidad, del agua.


La evaluación de las fuentes superficiales y subterránes implica el manejo de diferentes sensores de humedad de suelo y de cultivo de distinto tipo, herramientas de medición de la capa freática (freatímetros), etc. En general se utilizan combinaciones de métodos que se complementan entre sí para un mejor aprovechamiento del recurso hídrico. Dentro de estas combinaciones una de las más usadas consiste en llevar un balance hídrico diario en base a aportes por lluvia y riego y pérdidas por estimación de la evapotranspiración potencial en base al coeficiente del cultivo y la ET de referencia. A esto se lo combina con monitoreos de humedad de suelos en varios puntos dentro de un lote y a dos o tres profundidades dentro de la zona de exploración de raíces. Dichos controles tienden a hacerse más frecuentes a medida que la humedad edáfica estimada por medio del balance hídrico se acerca al umbral de riego establecido[3]

Evaluación y mantenimiento de los equipos de bombeo.

Problemática común del agua
Los equipos de bombeo pueden ser principalmente estacionarios o móviles y tienen un rol fundamental en el control y manejo del flujo de agua que se vierte al sistema de riego. La selección adecuada de una instalación eficiente depende de una multiplicidad de factores:
  • Fuente de agua disponible a utilizar
  • Longitud de la red y superficie a regar
  • Presión de agua necesaria
  • En caso de ser una fuente subterránea, la profundidad de la napa disponible
  • Economía de la finca
  • etc.


Las tareas mas comunes de mantenimiento están dadas con limitaciones del suministro, problemática del agua subterránea, desgaste de la bomba, obstrucción y bombeo excesivo.

El bombeo excesivo puede provocar un funcionamiento en seco, pudiendo dañar seriamente la bomba. El tiempo de parada resultante es costoso, tanto por los costes de reparación como por la escasa productividad. Para proteger el sistema de bombeo del funcionamiento en seco, es sumamente importante analizar cuánta agua puede suministrar el pozo. A partir de ahí, podrá estimar la disponibilidad en función de la demanda máxima. En este sentido será fundamental: leer el descenso del nivel de agua con diferentes caudales, medir el caudal en diferentes posiciones de estrangulación de gases de la válvula de descarga-regulación, hacer una adecuada evaluación y mantenimiento de los sistemas conductores de agua de drenaje y riego y controlar el balance hídrico teniendo en cuenta el requerimiento de drenaje y riego por época.

La selección errónea del material de la bomba y el desgaste resultante es un problema muy común que reduce la capacidad del pozo. La selección de las bombas adecuadas con componentes vitales de bronce o de acero inoxidable desde el principio garantizarán una solución de bombeo de agua subterránea fi able, rentable y casi sin necesidad de mantenimiento. Otro motivo que puede traer capacidad insuficiente de la bomba suele producirse por periodos de inactividad. Por lo tanto, es importante comprobar el rendimiento del equipo al reanudar la actividad de un sistema de bombeo y todos los años antes de la puesta en marcha.

En cuanto a la obstrucción del sistema de bombeo, las tuberías que tienen arena, barro u óxido pueden producir: consumo excesivo de energía, capacidad de agua insuficiente y desgaste de la bomba. Para solucionar esta situación se pueden emplear una malla ciclón para arena o filtro de membranas y recursos abiertos (estanques) cuando el tamaño de las partículas es demasiado pequeño para las mallas ciclón y los filtros de membranas. En este caso el barro desciende al fondo y el agua para el riego queda en la parte superior.[4]

Evaluación y mantenimiento de los sistemas conductores de agua de drenaje y riego

La eficiencia global de los sistemas de riego esta dada entre la cantidad de agua que se almacena en la zona de desarrollo del sistema radicular y la derivada desde la fuente. Esta eficiencia está integrada por componentes tales como eficiencias de conducción externa (fuera del predio) e interna (dentro del predio) y toma en consideración las pérdidas por infiltración, roturas en canales o conductos y por evaporación a lo largo de la red.

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Los sistemas de aplicación son muy diversos. Difieren entre sí en la eficiencia, la capacidad operativa y la inversión necesaria para implementarlos. Así encontramos sistemas conductores de agua que se forman por:

  • Canales de tierra
  • Canales de concreto
  • Tuberías
  • Hidrantes
  • Compuertas de distribución de agua
  • Cauces naturales de ríos o caños
  • Otros

La evaluación y el mantenimiento, teniendo en cuenta las características propias de cada de cada uno de los sistemas, permite mantener la eficiencia de conducción, disminuir las pérdidas y en consecuencia tener un mejor aprovechamiento y administración del agua de fuente.(“Manual del cañero”; Romero, E.; Digonzelli, P; Scandaliaris, J; 2009.)

Balance hídrico.

El requerimiento de agua de un cultivo resulta del valor de la evapotranspiración máxima acumulada a lo largo de su ciclo de crecimiento y desarrollo, en condiciones hídricas no limitantes y en dependencia de la demanda atmosférica (interacción de los factores ambientales). Por lo tanto, en la estimación de la evapotranspiración máxima se destaca la importancia de los factores del clima, del suelo, de las características del cultivo y del manejo suministrado.

En muchos casos las metodologías actuales aún utilizan valores mensuales de balance, siendo que en la mayoría de los casos se utilizan los valores promedio. Aún en el caso de utilizar series de datos mensuales y calcular los balances para cada año de registro, los resultados pueden enmascarar la realidad por la variabilidad de la precipitación. Lo anterior es más crítico cuando se trata de regiones áridas y semi áridas. #Por este motivo, en la actualidad se utilizan los balanceas hídricos diarios que simulan el comportamiento de la humedad del suelo a escala diaria dentro de la zona de enraizamiento de los cultivos. Para lograr una buena simulación, es necesario determinar los diferentes componentes del balance. Los componentes y subcomponentes son:
Esquema básico de balance hídrico para riego
  1. Entradas: precipitación, riego, flujos laterales afluentes y ascenso capilar
  2. Salidas: evapotranspiración, percolación profunda, flujo lateral efluente y escorrentía
  3. Almacenamientos: agua en el suelo, agua subterránea.
  4. Transferencias: infiltración, percolación, redistribución.

Algunas de las ventajas de los balances hídricos diarios son:

  • Proporcionan resultados más confiables
  • La mayoría de las variables climáticas se miden y publican como valores diarios
  • Utilización de metodologías que estiman mejor las relaciones agua-suelo-planta
  • Los resultados pueden ser utilizados en otras aplicaciones.

Definición de requerimiento de drenaje y riego por época.

La caña de azúcar es un cultivo considerado exigente en agua para producir altos tonelajes, pero también ha sido tolerante a la sequía, ya que, debido a su amplia zona de exploración radicular, es capaz de soportar largos intervalos de riego sin afectar notablemente sus rendimientos cuando el suelo se humedece a la profundidad adecuada en cada riego.

El cultivo requiere durante su ciclo vegetativo entre 1500 a 2000 mm de agua para satisfacer sus requerimientos hídricos, los cuales generalmente una parte es suministrada por la precipitación en la zona y el resto mediante la aplicación de riego. [5] De esta manera, es fundamental establecer criterios de modelos de riego y drenaje, para cada zona, para cada época y para cada variedad.

En Venezuela, TINEO y VISO encontraron aumentos considerables en la producción de caña en los Valles de Aragua, cuando se aplicaron láminas de riego que fluctuaron entre 700 y 850 mm por ciclo en 15 riegos, y un un intervalo de riego promedio de 10 días. SIGALA en estudio realizado, bajo condiciones de la serie de suelo "El Rodeo" - franco arcillosa, encontró que la mejor producción fue de 259,4 t caña/ha en plantilla, cuando recibió durante el período seco (enero 12abril 14) 92,5 cm de agua de riego más 5,5 cm de precipitación. BUSTILLOS, en estudio realizado en el sistema de Riego Cojedes-Sarare determinó, usando la variedad B 4362, que la frecuencia de riego se aproxima a nueve días cuando el agotamiento es de 50% del agua aprovechable. HUSl (8) realizó en suelos del Central Río Turbio un estudio de correlación entre la cantidad de agua en el suelo y su estado energético, para calificar el régimen de humedad en el suelo. Según el autor la fuerza de succión radical, para la producción óptima de la caña de azúcar debe estar entre 0,1 y 2 atmósferas.[6]


Artículos Relacionados

  1. Riego: la agricultura del regadío.
  2. Los balances hídricos diarios como herramienta en planificación y manejo de cuencas. Rojas, R. Universidad de los Andes. Posgrado de Ingeniería de Riego y Drenaje
  3. Hidrología Agrícola
  4. “Evaluación de un modelo de riego aplicado en plantilla de caña de azúcar saccharum sp, en condiciones de suelo molisol” Wagner, M; Guenni, L; Medina, G; Mujica, M; FONAIAP. Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias. Estado Aragua. Venezuela

Referencias


  1. “Respuesta de ocho variedades de caña de azúcar a la aplicación de dos frecuencias de riego”; Rincones, L; FONAIAP-CENIAP; 1991.
  2. “Manual del cañero”; Romero, E.; Digonzelli, P; Scandaliaris, J; 2009.
  3. “Manual del cañero”; Romero, E.; Digonzelli, P; Scandaliaris, J; 2009.
  4. “Manual de Riego”; Grundfos ®. España
  5. “Uso de parámetros meteorológicos para el control del riego en caña de azúcar durante el periodo de crecimiento” Pereira,P; Mago, P; Rodríguez, L; FONAIAP. Estación Experimental Yaracuy, Yaritagua, Venezuela; 1986.
  6. “Fertilidad y fertilizantes” Domínguez, A. Tratado de fertilización, 1997; INIA Chile. Impacto de los fertilizantes en la productividad agrícola, 1989; Rodríguez, J. La Fertilización de los cultivos: un método racional, 1993