Información sobre todos estos
parámetros está, al menos parcialmente, disponible para grandes
áreas. Determinaciones a nivel de predio brindarán información
de mayor precisión, mas ajustada a la situación particular.
Caudal y energía
disponibles
Definida la viabilidad de la práctica
de riego y la magnitud del aporte hídrico necesario, en el área
bajo estudio, pueden calcularse el caudal y la potencia del motor
necesario para su bombeo.
1- Caudal => Q (m3/h)
Q = sup (ha) x lamina (mm/día) x
10 m3/ha mm
tiempo de riego (h/día)
Ejemplo 1
Q = 30 ha x 7 mm/día x 10 m3/ha mm
= 90 m3/h
10 h/día
La lámina de riego tiene un
límite inferior igual o cercano al consumo diario máximo del
cultivo en el período crítico, p.e. 7 mm/día, y un límite
superior condicionado por la velocidad de infiltración del suelo
de referencia.
Esta información, en su conjunto, puede además condicionar el
sistema de riego y, en consecuencia, las pautas de manejo.
2- Potencia del motor => Ne (HP)
Previamente es necesario calcular
la altura manométrica total (HMT)
HMT = dif de altura + pérdidas +
presión
Ejemplo
| nivel
dinámico |
42 m |
|
rozamiento de
subida |
3 m |
|
desnivel
terreno |
3 m |
|
rozamiento tubos distr |
10 m |
|
presión
deseada |
35 m |
| HMT |
93 m |
Las pérdidas se estiman con tablas
estandarizadas:
- Nomograma para la determinación
de pérdidas de carga
- Pérdidas de carga
- Pérdidas por fricción
Y finalmente, a los efectos de
calcular la energía requerida para el bombeo:
Ne = Q x HMT x 1.1
2.7 x
75 (%)
Ejemplo 2
Ne = 90 x 93 x 1.1 = 46 HP
2.7 x 75 (%)
Para las condiciones propuestas,
diferencia de nivel calculada, pérdidas estimadas y presión
deseada, el motor requerirá una potencia mínima de aprox. 50 HP.
Sistemas de riego
El riego por surcos
Es la alternativa más antigua, aún
tiene vigencia y se sigue perfeccionando. El agua se distribuye en
las cabeceras en forma gravitacional a través de mangas flexibles
o caños rígidos. Es una alternativa de relativo bajo costo
aunque demanda mano de obra y la eficiencia es baja. El uso de válvulas
de caudal discontinuo mejora la eficiencia de este sistema de
riego.
El riego por aspersión
El riego por aspersión comenzó a
desarrollarse a principios del siglo XX y surge con la necesidad
de regar nuevas superficies que por características topográficas
no podían ser regadas por surcos o inundación .
Este sistema tiene como ventaja la fácil operación, adaptación
a las características del terreno, alta eficiencia, economía del
agua, posibilidad de adaptar la intensidad de la precipitación al
tipo de suelo, entre otras.
Pivote central
Es un sistema automatizado
integrado por un brazo regador que gira sobre un punto
describiendo un círculo regado.
Este sistema realiza una distribución del agua muy uniforme y
eficiente, tiene muy bajo requerimiento de mano de obra y energía,
aunque demanda una inversión inicial alta.
La longitud media de los tramos de tubería es de alrededor de 50
metros para una altura máxima (tubería de conducción del agua)
de 5 a 6 metros, dejando una altura libre de 3 a 4 metros para
cultivos como maíz. La conexión entre tramos se realiza por
medio de una junta de tramo articulada y flexible tal que permite
sortear desniveles de terreno del orden del 20 %. Una prolongación
final de 25 metros permite aumentar sensiblemente la superficie,
incluyendo alternativamente, un cañón terminal con motor eléctrico
de sobrepresión.
A pesar de su apariencia simple, estos sistemas responden a reglas
rigurosas de construcción. El principio mismo del pivote central
hace que el conjunto de elementos se desplacen simultáneamente
describiendo un círculo al mismo tiempo. La distancia y la
superficie regada dependen del radio del círculo y los caudales
de los aspersores cercanos a la base son inferiores a los del
extremo. La pluviometría a lo largo del equipo es la misma,
incrementándose la intensidad desde el centro hacia la periferia.
El movimiento de traslación se efectúa por medio de motores eléctricos
ubicados en cada torre. Conectados a reductores, requieren una
potencia de 0.7 - 1.5 HP para una velocidad de avance de 2 a 3 m /
min.
La tobera determina el caudal pero no interviene en la calidad del
riego. Esta depende de la elección correcta del aspersor. Se debe
tener presente el caudal necesario, la presión disponible y el
tamaño de las gotas de la pulverización. Los sprinckler clásicos
son aún utilizados pero los modernos, como el caso del "Rotador",
compuesto por una hélice frenada por un baño de silicona,
aseguran una pluviometría homogénea a presiones muy bajas (0,7 a
1,5 bar).
Equipos de avance frontal
Son, en su estructura, muy
similares al pivote central pero, a diferencia de el que gira
sobre un punto, estos equipos avanzan frontalmente, distribuyen el
agua uniformemente - igual intensidad - y se alimentan de
hidrantes colocados a lo largo de su recorrido (lo mas frecuente
en la región) o de canales en zonas sin pendiente.
Enrollador automático o cañón
autopropulsado
Es un cañón alimentado por una
manguera flexible que se enrolla y desenrolla montada sobre un
chasis.
Una turbina hidraúlica acciona el sistema y un mecanismo de
trasmisión variable hace girar el carretel y desplaza el
aspersor.
Existen modelos que poseen un sistema hidraúlico para bajar las
ruedas para el traslado del equipo y levantarlas para la posición
de trabajo, permitiendo de este modo que apoye todo el chasis, dándole
mayor estabilidad durante la operación del riego.
Enrolladores automáticos con barra
de baja presión
Estos equipos son una variante del
sistema anterior que reemplaza al cañón por un ala regadora de
baja presión, de longitud variable y altura regulable.
La disminución en la presión operativa del equipo representa un
aumento en la eficiencia de aplicación y un ahorro de energía.
Equipo de aspersión de traslado
manual
También llamados "equipos
paperos", esta compuestos por una tubería principal y alas
regadoras con aspersores móviles. El movimiento de los conductos
es manual: una vez regada una superficie se desarma el ala y se
transporta a la franja vecina y así sucesivamente hasta completar
el área bajo riego.
Algunas
consideraciones adicionales
En sistemas de aspersión, cualquiera
sea el equipo utilizado, es importante destacar que existen
factores que afectan la distribución del agua.
Presión
Cada aspersor funciona dentro de un
rango de presión dentro del cual se optimizan distribución,
eficiencia y desgaste. Dentro de ese rango, a mayor presión mejor
distribución.
Viento
Los rangos de velocidad de viento
son:
- 0.0 - 1.0 m/s condición sin
viento.
- 1.0 - 2.5 m/s condición de viento medio.
- 2.5 - 4.0 m/s condición de viento fuerte.
- > 4.0 m/s condición de viento
muy fuerte. La aspersión no es recomendable.
Cuanto mayor es la tasa de
aspersión, mayor es la resistencia al viento.
El viento desmejora eficiencia y distribución por lo que es
conveniente regar en horas sin viento o por la noche. De lo
contrario menor espaciamiento entre aspersores y mayor diámetro
de boquillas, observando capacidad de infiltración del suelo,
moderan esa limitación.
El tipo y características del aspersor, tanto como su
espaciamiento y superposición, también influyen en la calidad de
la distribución.
Relación diámetro / caudal
El diámetro de la tubería
conductora del agua está en relación directa con el caudal. Por
ejemplo, un diámetro de 110 mm posee un caudal máximo de 100.000
l / h. La velocidad ideal de circulación está en el orden de 1 a
2 m / segundo y cualquier aumento de dicha velocidad produce
importantes pérdidas de carga. Una velocidad de 2 m / s produce
una pérdida de carga de 0.35 bar / 100 m, y para 5 m / s se eleva
a 2 bar / 100 m.
A velocidades elevadas hay vibraciones y riesgo de roturas.
Características
comparativas de los sistemas de riego
|
Característica
|
Gravitacional
por surcos
|
Aspersión
traslado man.
|
Cañón
autopropulsado
|
Pivote o
avance frontal
|
|
Costo
de equipamiento
|
Bajo
|
Medio
|
Alto
|
Alto
|
|
Requerimiento
de mano de obra
|
Alta
|
Media-
Alta
|
Media-Baja
|
Baja
|
|
Posibilidad
de traslados muy distantes
|
Si
|
Si
|
Si
|
No
|
|
Consumo
en potencia
|
Bajo
|
Bajo
|
Alto
|
Bajo
|
|
Eficiencia
del riego
|
Baja
|
Media
|
Media
|
Alta
|
Cuando y cuanto
regar
Manejo de los cultivos y del riego
Con la aplicación de riego
suplementario surge la necesidad de programar los riegos,
definiendo el momento de riego y la lámina de agua a aplicar, a
fin de aumentar la eficiencia del agua, conservar el recurso
suelo, reducir la contaminación de los acuíferos y el costo de
producción. La conducción del cultivo debe también ajustarse en
función de las expectativas de rendimiento.
Es así que deben elegirse las mejores condiciones para el cultivo
y aplicar fertilizantes en cantidades que respondan a los
rendimientos esperados para evitar que cualquiera de estos
factores se convierta en una limitante no deseada.
Desde el punto de vista hídrico, un cultivar alcanzara su
potencial cuando tenga disponible toda el agua que necesite y el
cultivo se desarrolle en óptimas condiciones de manejo.
A partir de allí se elegirá la estrategia de conducción de
riego adecuada a cada situación:
a- Proveer la totalidad del agua
faltante, a fin de lograr rendimientos cercanos a los potenciales.
b- Prestar atención a los períodos críticos del cultivo,
aquellos con mayor impacto sobre la producción.
c- Proveer solo una alícuota del agua faltante,
independientemente de la magnitud del déficit, particularmente
necesario cuando hay severas limitaciones de calidad de agua.
Las opciones (b) y ( c) permiten
utilizar el equipo de riego en una mayor superficie, regando
varios cultivos durante el mismo ciclo agrícola.
Cuando el objetivo es optimizar la producción, se elige proveer
la totalidad del agua faltante, durante todo el período de un
cultivo, es decir el suelo dispone de agua útil en forma
permanente.
La respuesta de los cultivos al agregado de insumos no responde a
un patrón lineal donde iguales incrementos de insumo se
corresponden con iguales incrementos de rendimiento, sino a un
patrón de respuesta diferente donde los incrementos de
rendimiento son progresivamente menores.
Como consecuencia de este comportamiento, la eficiencia de uso del
agua es baja cuando se elige optimizar la producción.
Es por esa razón, que la estrategia de regar en los momentos
críticos del cultivo es la alternativa mayormente aceptada.
Floración y llenado de grano son estados fisiológicos de la
planta donde, la falta de agua resulta en muy sensibles pérdidas
de rendimiento.
En trigo a partir de espiga a 1 cm, en maíz desde 8va hoja y en
soja desde formación de grano, resultan los momentos más
adecuados para regar, cuando el objetivo es optimizar el uso y
costo del agua aplicada.
Estudios realizados en la EEA Pergamino mostraron (a) el cultivo
de trigo respondió al riego a partir del 30 % de consumo de agua
útil medida a 60 cm de profundidad; (b) el cultivo de maíz
respondió a partir del 30 % de consumo de agua útil medida a 80
cm de profundidad y (c) en soja la mayor eficiencia fue encontrada con riegos en el período de fructificación, a partir
de R4 (escala de Fehr).
Riegos aplicados en momentos críticos del cultivo tienen como
inmediata consecuencia mayor eficiencia en el uso de agua, en
términos de grano producido por cantidad de agua, menor agregado
de sales al suelo y mejor uso de los equipos de riego.
En este sentido, la disponibilidad de los equipos es posible
incrementarla mediante el uso compartido, aprovechando las
ventajas de una región que hace posible la siembra de varios
cultivos con necesidades críticas de agua no coincidentes o que
pueden ser diferidas mediante prácticas de manejo.
Fuente: INTA Pergamino
