PROGRAMACION Y CONTROL DE RIEGO

EN EL MANEJO DE RIEGO ESNECESARIO RESPONDER :

CUANDO REGAR?

CUANTO REGAR?

PROGRAMACIÓNDE RIEGO

• ASOCIADO A LA PROGRAMACION DEBE IMPLEMENTARSE UN SISTEMA DE CONTROL DE LA OPERACIÓN DE RIEGO

• - CONTROL DE LOS EQUIPOS ( CAUDALES Y PRESIONES)

• -CONTROL DE LA HUMEDAD DEL SUELO (calicatas, barreno, tensiómetros, sondas)

EN LA PROGRAMACIÓNDE RIEGO ES NECESARIO

CONSIDERAR:

CLIMA

CULTIVO

SUELO

ETc

CR

ADCC

PMP

UR

CLIMAPLANTA

riegolluvia

• ¿ COMO ESTIMAR LA EVAPOTRANSPIRACION DE UN CULTIVO?

Evapotranspiración

• Evapotranspiración---corresponde a la suma de las pérdidas de agua portranspiración de las plantas y porevaporación directa de la superfice del suelo.

• EVAPOTRANSPIRACION SE VE AFECTADA POR :

• FACTORES CLIMATICOS

• FACTORES LIGADOS A LAS PLANTAS

Factores climáticos que afectan la evapotranspiración

• RADICIÓN SOLAR—75-85% de la Rn disipada en forma de calor sensible y calor latente .

A mayor Rg mayor Rn y mayor evapotranspiración .• TEMPERATURA• — A mayor temperatura mayor evapotranspiración. • HUMEDAD REALTIVA• —(RH) a mayor humedad relativa, menor

evapotranspiración. • VIENTO .- El viento remueve el aire húmedo de las

cubiertas vegetales o puede o puede llevar aire seco.

Factores de las plantas que afectan la evapotranspiración

• Cierre estomático—Apertura y cierre de estomas afectan la transpiración y por lo tanto la evapotranspiración.

• Tamaño y frecuencia de estomas en las hojas—La cantidad de estomas por unidad de área foliar afecta la transpiración.

• Area foliar—A mayor área foliar, mayor transpiración

• Profundidad y densidad de raíces—raíces profundas y densas facilitan la extracción de

agua.

RADIACIÓN SOLAR

TEMPERATURAS

VIENTO

HUMEDAD RELATIVA

OET

LOS FACTORES CLIMATICOS SE ESTIMAN A PARTIR DE LA EVAPOTRANSPIRACION DE REFERENCIA

EVAPOTRANSPIRACON DE REFERENCIA (Eto)

• “ corresponde a la evapotranspiracion de un cultivo de pasto corto creciendo activamente sin limitaciones de agua”

• Refleja los efectos del clima y microclima sobre la evapotranspiración y se utiliza como referencia para el cálculo de la evapotranspiración de los cultivos

BANDEJA DEEVAPORACIÓN USWB,

CLASE A

1207 cm

1207 cm10 cm

1207 cm

• Las mediciones se realizan con jarros debidamente calibrados (contienen 1 mmy 0.1 mm);

• Las lecturas deben realizarse y registrarse en forma diaria y en lo posible a la misma hora (8:30 horas) para hacerlas comparable con las lecturas de los días anteriores

Variación anual de la Eb (mm/d)

0.001.002.003.004.005.006.007.008.00

mayo

junio

julio

agos

tose

ptiem

breoc

tubre

novie

mbredic

iembre

enero

febrer

omarz

oab

ril

Meses

Eb (m

m/d

ía)

Evaporación de Bandeja (mm)

4.04.55.05.56.06.57.07.58.08.59.0

1 3 5 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

Días

Eb (m

m)

ene-07 ene-08 ene-09 Promedio

Donde:ETo : Evapotraspiración del cultivo

de referencia (mm d-1)

Eb : Evaporación de la bandeja (mm d-1)

Kp : Coeficiente de bandeja (adimensional)

Función del viento, HR% y ubicación de bandejaValor normalmente varía entre 0,70 y 0,80

Eto = Eb x Kp

• ¿ Que es el coeficiente de bandeja?

• ¿ Para que sirve?

COEFICIENTE DE BANDEJA

< 2 m/s

2 -5m/s

5 -8 m/s

> 8 m/s

• Las estaciones meteorológicas automáticas permiten obtener directamente el valor de Eto

• Por lo tanto no se utiliza “kp”

a) Cálculo ETo:Penman-Monteith (base diaria o mensual)

Donde:ETo : Evapotranspiración del cultivo de referencia (mm d-1)Rn : Radiación neta en la superficie del cultivo (MJ m-2)G : Flujo de calor del suelo (MJ m-2)T : Temperatura diaria media (° C)γ : Constante psicrométrica (KPa °C-1)U2 : velocidad del viento a 2 m del suelo (m s-1)(ea -ed) : Déficit de presión de vapor (Kpa)Δ : Pendiente de la curva de presión de vapor (KPa °C-1)

2739000.408 × 2 (ea - ed)U

T(Rn - G)

ETo×+Δ

×++

=×

γ

γ

(1 + 0.34 × U )2

EVAPOTRANSPIRACION MAXIMA DE CULTIVO (ETc)

• “ corresponde a la evapotranspiración de un cultivo adecuadamente abastecido de agua”

• La evapotranspiración del cultivo se calcula a partir de la Eto ( Eto representa los efectos del clima)

La Etc se estima multiplicandola Eto por un coeficiente propio de

cada cultivo

• ETc = ETo x Kc

• Kc = coeficiente de cultivo obtenido en estaciones experimentales, para árboles adultos ( cobertura de suelo de 60% o más)

• ¿QUE ES EL COEFICIENTE DE CULTIVO Y COMO SE OBTIENE?

Coeficiente de cultivo (Kc) : REPRESENTA LOS ASPECTOS PROPIOS DEL CULTIVO QUE DETERMINAN LA EVAPOTRANSPIRACION

Depende de :• Cultivo (fisiología, resistencia estomática,

altura, rugosidad)

• Grado de sombreamiento del suelo

Etc medido en lisímetros o con métodos de balance de energía

ETo Calculado por Penman-Monteith

Fuente R. Snyder U.C Davis California

CULTIVO : DURAZNEROS

0.70.72-0.75Abril

0.680.72-0.75marzo

0.70.72-0.75febrero

0.720.72-0.75enero

0.720.72-0.75diciembre

0.710.72-0.75noviembre

0.70.72octubre

0.680.72septiembre

0.660.72agosto

0.640.72julio

0.650.72junio

0.660,72Mayo

CítricosPaltosMes

Ejemplo de Coeficientes de Cultivo para Paltos y Cítricos

(Árboles adultos , sobre 60% de sombramiento)

* Información obtenida de Ducrocq, 1990** GAMA - CORFO, 2000-2001.

En árboles jóvenes el kc hay que corregirlo por el porcentaje de

sombreamiento

En árboles jóvenes corregir el kcpor la fracción de sombra

• Etc = Eto x Kc x fracción de sombra (FS)

• Fracción de sombra: 0,1 a 1

Si el porcentaje de sombra es 60% o mayor, FS = 1

• Fracción de sombra (FS)

• FS = D/ (DEH)

• D = proyección diámetro de copa• DEH = distancia entre hilera

D

Ejemplo

• Cálcular la Etc de un cultivo de palto, adulto.

• Eb = 5,3 mm/día• Kp= 0,8• Kc = 0,72

Etc= 5,3 (mm/día) X 0,8 X 0,72

=3,05 mm/día

Ejemplo

• Cálcular la Etc de un cultivo de palto, joven, con 40% de sombreamiento (FS =0,4)

• Eb = 5,3 mm/día• Kp= 0,8• Kc = 0,72

Etc= 5,3 (mm/día) X 0,8 X 0,72

=1,22 mm/día

X 0,4

DEMANDA BRUTA

• La demanda bruta de agua considera las pérdidas de agua atribuibles al método de riego que se ocupe. (Eficiencia de riego Efa).

• La eficiencia de riego típica:• Goteo 90% (0,9)• Microaspersión 85% (0,85)

DONDE:

EVAPOTRANSPIRACION DEL CULTIVO , (mm/día)Etc =

Efa = EFICIENCIA DE APLICACION DEL METODO DE RIEGO

Db = Efa

Etc

Db = DEMANDA BRUTA (mm/día)

¿ Como calculo de demanda bruta?

Si se riega por microaspersión, (Efa 85%), la demanda bruta sería

Etc = 3,05 (mm/día)Efa =0,85

Db= 3,05 (mm/día)0,85

= 3,6 mm/día

¿ Como expreso los mm en litros por planta?

• 1 mm = 1 Litro/m2

• RAP (L/pl/ día) = Db (mm/día) x MP

REQUERIMIENTO DE AGUA POR PLANTA, (l/pl,día)RAP=

MP =MARCO DE PLANTACIÓN, (DEH (m) x DSH (m)

1mm = 10 m3/ha

Ejemplo

• Paltos a 6x 4• Db = 3,6 mm/día

RAP = 3,6 (mm/día) X (6x4) = 86,4 L/pl/díaRAP = 3,6 (mm/día) X (6x4)RAP = 3,6 (mm/día)

• ¿ COMO CALCULAR LA FRECUENCIA Y EL TIEMPO DE RIEGO?

• Los riegos de alta frecuencia (diarios) se ajustan mejor con baja capacidad de retención de agua y alta capacidad de aire, normalmente suelos de texturas livianas, suelos muy delgados o con alta pedregosidad.

• Los riego riegos de baja frecuencia (riegos distanciados) se adaptan mejor a suelos con alta capacidad de retención de humedad y baja capacidad de aire, suelos francos y pesados y profundos.

¿ Como determino el tiempo de riego cuando la frecuencia es

diaria?• - Dos formas para determinarlo:

• a) Conociendo el caudal aplicado por planta, el Litros/h

• b) Conociendo la intensidad de precipitación del equipo (Ipp), en mm/h

• Caudal aplicado por planta:•• Q pl = q (L/h) x Ne x(CU%/100)

Qpl = caudal de agua aplicado a cada planta (L/h)q (L/h) = caudal promedio del emisor (L/h)Ne = número de emisores por planta CU% = coeficiente de uniformidad

Tiempo de riego diario

• TR (hr/día) = RAP (L/pl/día)• Qpl (L/h)

RAP =REQUERIMIENTO DE AGUA POR PLANTA, (L/PL,DÍA)QPL = CAUDAL DE AGUA APLICADO A CADA PLANTA (L/H)

EJEMPLO

• Tiempo de riego si: 86,4 L/pl/díaRAP =

1 emisor por planta de 45 L/hCU % = 87%

TR (h/día) = 86,4 (L/pl/día)45 (L/h)x1x (87/100)

=2,2 hr/día

Determinación de la intensidad de precipitación del equipo de riego

• Ipp (mm/h) = q (L/h) x Ne x(CU%/100)• MP (m 2)• MP = marco de plantación (m 2)

TR (hr/día) = Db (mm/día)

Ipp (mm/hr)Db = demanda bruta diaria (mm/día)

EJEMPLO

• Db = 3,6 mm/día

1 emisor por planta de 45 L/hCU % = 87%MP = 6 x 4 = 24 m 2

Ipp (mm/h)= 45(L/h) x1 x (87/100)24 m 2

=1,63 mm/h

TR (hr/día) = Db (mm/día)

Ipp (mm/hr)Db = demanda bruta diaria (mm/día)

TR (h/día) = 3,6 mm/día1,63 mm/h

=2,2 hr/día

¿ Como determinar la frecuencia y el tiempo de riego cuando no se

realizan riegos diarios?

• Hay que conocer la capacidad de retención del suelo (CR) , y determinar el agua disponible para las plantas (AD)

SUELO ARCILLOSO

53 %

35 %

17 %

SATURACION

CAPACIDADDE CAMPO

P. M. P.

DRENAJE

GRAVITACIONAL DISPONIBLE NO DISPONIBLEAGUA =

EL AGUA EN EL SUELO

EL AGUA EN EL SUELO

SUELO ARENOSO

38 %

9 %

4 %

SATURACION

CAPACIDADDE CAMPO

P. M. P.

DRENAJE

GRAVITACIONAL DISPONIBLE NO DISPONIBLEAGUA =

0,23(0,20 – 0,25)

17(15 – 19)

35(31 – 39)

1.25(1.20– 1.30)

53(51 – 55)

Arcilloso

0,21(0,18– 0,23)

15(14– 16)

31(27– 35)

1.30(1.25– 1.35)

51(49 – 53)

Arcillo Arenoso

0,19(0,16– 0,22)

13(11– 15)

27(23– 31)

1.35(1.30– 1.40)

49(47 – 51)

Franco Arcilloso

0,17(0,14– 0,20)

10(8 – 12)

22(18 – 26)

1.40(1.35– 1.50)

47(43 – 49)

Franco

0,12(0,09 – 0,15)

6(4 – 8)

14(10 – 18)

1.50(1.40– 1.60)

43(40 – 47)

Franco Arenoso

0,08(0,06 – 0,10)

4(2 – 6)

9(6 – 12)

1.65(1.55– 1.80)

38(32 – 42)

Arenoso

CR(mm de

agua/mm suelo)

Punto de MarchitezPermanente

PMP

Capacidadde campoCC

Densidad Aparente

(Da)(g/cc)

PorosidadTotal(%)

Textura

• Desde el sitio http://hydrolab.arsusda.gov/soilwater/Index.htm, se puede bajar una calculadora de retención de agua en función de la textura del suelo.

• CAPACIDAD DE CAMPO Y DENSIDAD APARENTE SE PUEDEN DETERMINAR EN TERRENO

CAPACIDAD DE CAMPO EN TERRENOº

AGUA(200-300 L)

C

Densidad AparenteDensidad Aparente

DENSIDAD APARENTE (METODO DEL CILINDRO

DENSIDAD APARENTE (METODO DEL TERRON)

¿ Como puedo conocer la capacidad de aire del suelo?

• Necesito conocer tres parámetros

• Porosidad Total• Capacidad de Campo• Densidad aparente

• Porosidad total

• PT%= (1-Da/2,65) *100

• Caire% = PT% – CC%x Da

Ejemplo• Suelo arcilloso ( Ver cuadro)• PT% = 53%• CC% = 35%• Da = 1,25 g/cc

Caire%= 53% -35 x1,25 = 9,25

¿ Como puedo calcular CR ?

• CR (mm/mm) =(CC%-PMP%) x Da• 100

Ejemplo

• Suelo Franco-Arcilloso• CC%= 27%• PMP% =13%• Da= 1,35 g/cc

CR (mm/mm) = (27-13)/100 X 1,35 =0,19mm

• La CR se puede obtener de la tabla presentada si no se cuenta con datos del campo

¿ Como calculo el agua disponible para el cultivo?

AD (mm) = CR (mm/mm) x H (mm) x UR x PSM x ( 1-P)

CR = Capidad de retención según textura de suelo (mm/mm)H = profundidad de raíces , en mmUR = umbral de riego ( 0,5 a 0,8)PSM = fracción de suelo mojado por los emisoresP = fracción ocupada por piedras

Profundidad de raíces (H,mm)

Umbral de riego

• No toda el agua que se encuentra entre capacidad de campo y porcentaje de marchites permanente se encuentra fácilmente disponible para las plantas.

• Hay que agotar solo una fracción del agua del suelo antes de volver a regar

Energía de Retencion de AguaSaturado

Capacidad de Campo(-33kPa)

Porcentaje marchitespermanente(-1.500 kPa)

Retención de humedad en aumento (<Ψm)

Humedad aprovechable (%)

CC50PMP sat

-33

-1500

-100

Ψm

(kPa)

HUMEDECIMIENTO

BULBOHÚMEDO

HUMEDECIMIENTO

EMISORES

ZONA DERAÍCES

FRACCIÓN DE SUELO MOJADO

Fracción de piedras

• LA PRESENCIA DE PIEDRAS HACE DISMINUIR LA CAPACIDAD DE RETENCION DE AGUA DE EL SUELO

•

EJEMPLO PARA DETERMINAR AGUA DISPONIBLE PARA LAS

PLANTAS• Suelo Franco Arcilloso

• CR = 0,19 mm/mm• H = 600 mm• UR = 0,4 ( se agota 40% del agua antes de

regar nuevamente• Porcentaje de suelo mojado (PSM)= 0,5 (50%)• Fracción ocupada por piedras (P) = 0,25

– (25% de piedras en el perfil de suelo)

AD (mm) = CR (mm/mm) x H (mm) x UR x PSM x ( 1-P)

AD (mm) = 0,19 (mm/mm)X600(mm) X 0,4 X 0,5 X (1-0,25)

= 17,1 mm

¿ Que pasa si tengo un suelo estratificado?

Sin piedras

Conpiedras

H1

H2

SE CALCULA EL AGUA DISPONIBLE

POR CADA ESTRATAY DESPUES SE SUMAN LOS

VALORES

EjemploQue pasa si tengo un suelo estratificado?

Franco Sin piedras

Franco arenosoCon 30% de piedras

H1

H2

200 mm

300 mm

UR =0,4 (40%), PSM =0,5 (50%)

0,17 mm/mmAD1= X 200mm X 0,4 X0,5 X (1-0)

= 6,8 mm

AD2= 0,12mm/mm X 300 X0,4 X 0,5 X (1-0,3)

= 5,0 mm

AD = 6,8mm + 5,0 mm = 11,8 mm

¿ SI YA CONOZCO EL AD, COMO DETERMINO LA FRECUENCIA DE

RIEGO?• Si se tiene la Etc (mm/día) promedio

diario de la semana :

Fr (días) = AD (mm)Etc (mm/día)

EJEMPLOAD = 17 mm

• Frecuencia de riego si la Etc promedio es la primera semana de diciembre es de 3,9 mm/día

FR (días) = 17 (mm)3,9 (mm/día)

= 4 días

• Si se llevan registros diarios de Etc, se riega cada vez que la sumatoria de las Etc llega a un valor equivalente al AD

EjemploAD= 17 mm

Etc acum (mm) Etc (mm/día)Día1

2

3

4

5

6

7

3,92 3,92

3,80 7,72

3,69 11,41

2,96 14,37

3,23 17,6 Riego

3,8 3,8

3,69 7,49

¿Si ya tengo la frecuencia de riego, como determino el TIEMPO DE

RIEGO

• TR = AD(mm)/EfaIpp (mm/h

Efa = eficiencia de riego ( en fracción)Ipp = intensidad de precipitación del equipo de riego (mm/h)

EJEMPLO

• AD = 17 mm• Efa = 85% (0,85)• Ipp = 1,63 mm/h

TR =17 (mm) /0,85

1,63 (mm/h)=12,3 hrs

EJERCICOS DE APLICACIÓN

) Cultivo de paltos Paltos de 5 años (plantas adultas), plantados a 6 x 4 , se riega por microaspersión con emisores de 24 Lt/hora (2 microaspersores por planta) , con un coeficiente de uniformidad (CU%) de 88% . Porcentaje de suelo mojado de 45% (0,45). La profundidad de raíces es de 500 mm Las características del suelo son las siguientes: Profundidad (mm)

Textura Porcentaje de piedras

0 -300 Franco Sin piedras (0%) 300-500 Franco arcillosa 50% El Umbral de riego es de 40% (0,4)

AD(0-300)= 0,17 x300 x0,4 x0,45 x1 =9,18 mm

AD (300-500)= 0,19 X 200 X 0,4 X 0,45 X (1-0,5) =3,42

AD (0-500)= 9,18 + 3,42 =12,6 mm

AD (mm) = CR (mm/mm) x H (mm) x UR x PSM x ( 1-P)

Ipp (mm/hr) = 24 L/h X 2 X 0,88( 6x 4)

=1,76 mm/h

TR = (AD/Efa)Ipp

= (12,6 mm/0,85)1,76 mm/h

=8,4 h

m3/ha= TR (h) X Ipp( mm/h) x 10= 8,4 (h) X1,76 (mm/h) x10 =147,8 m3/ha