Descripción y bibliografía

Introducción

En las regiones áridas y semiáridas, el agua constituye el primer factor limitante del desarrollo agrícola y el riego constituye sin duda la práctica más importante mediante la que se satisfacen las necesidades hídricas de los cultivos, siendo su eficaz utilización una exigencia obligada.

Desde puntos de vista técnicos y agronómicos, el apropiado manejo del agua debe estar en relación con el sistema de riego elegido. En el riego por goteo el ajuste de las cantidades de agua a aplicar, el tiempo de riego apropiado, mínimas pérdidas por drenaje, facilitación de labores culturales y otras de tipo medioambiental, constituyen las características más importantes que deben ser optimizadas.

Evapotranspiración del cultivo (ET_c)

La mayor parte del agua consumida por las plantas es evaporada a la atmósfera a partir de la superficie foliar en un proceso denominado transpiración, y de evaporación a partir del suelo (E). El proceso conjunto de transpiración y de evaporación a partir del suelo se denomina evapotranspiración (ET).

Cuando la evapotranspiración se produce sin ninguna restricción de agua en el suelo se conoce como «evapotranspiración del cultivo» (ET_c). La ET_c corresponde con la cantidad de agua que debe ser aportada estacionalmente mediante lluvia y/o riego.

Para determinarla se utiliza el método FAO (Doorenbos y Pruitt, 1977), en el que la ET_c se calcula mediante la ecuación siguiente:

ET_c = ET_o × K_c

siendo:

• ET_c = Evapotranspiración del cultivo en mm/día
• ET_o = Evapotranspiración de referencia en mm/día
• K_c = Coeficiente de cultivo (adimensional)

En cultivos arbóreos la evapotranspiración es a su vez función del porcentaje de la superficie sombreada por el árbol. Para su determinación se aplica un coeficiente corrector (K_r) cuyo valor depende del porcentaje de superficie sombreada. La ET_c viene dada por la expresión:

ET_c = ET_o × K_c × K_r

siendo:

• ET_c = Evapotranspiración del cultivo en mm/día
• ET_o = Evapotranspiración de referencia en mm/día
• K_c = Coeficiente de cultivo
• K_r = Coeficiente de área sombreada

Nota: para la determinación de K_r el usuario deberá introducir el diámetro medio de los árboles de la plantación.

Evapotranspiración de referencia (ET_o)

La ET_o se define como la evapotranspiración de un cultivo de gramíneas de 8–10 cm de altura, suficientemente regado, bien abonado y en buen estado sanitario (Doorenbos y Pruitt, 1977).

Su determinación se realiza a partir de datos climáticos, empleando fórmulas empíricas (Penman-FAO, Penman–Monteith, Hargreaves, Blaney–Criddle, Priestley–Taylor, Radiación, etc.) calibradas localmente.

Necesidades netas (N_n)

Las necesidades netas de riego son la lámina de agua que el cultivo debe recibir en la zona de raíces, una vez descontada la precipitación efectiva (P_e):

N_n = ET_c − P_e

siendo:

• N_n = Necesidades netas en mm
• ET_c = Evapotranspiración del cultivo en mm
• P_e = Precipitación efectiva en mm

La precipitación efectiva es la fracción de la lluvia que realmente aprovecha el cultivo. En el SIAM se estima a partir de la precipitación registrada en la estación de referencia.

Necesidades totales (N_t)

Las necesidades totales (o brutas) son la lámina que hay que aplicar en cabecera para que, tras las pérdidas del sistema y el lavado de sales si procede, queden cubiertas las necesidades netas:

N_t = (ET_c / E_ft) × (1 + E_fs)

siendo:

• N_t = Necesidades totales en mm
• E_ft = Eficiencia total del sistema (E_a × E_u)
• E_fs = Fracción de lavado por salinidad del agua de riego

Eficiencia de aplicación (E_a)

La eficiencia de aplicación es la relación entre el agua que queda almacenada en la zona radicular y el agua aplicada. Depende del método de riego y del manejo. En riego localizado suele situarse entre 0,90 y 0,95 cuando el sistema está bien diseñado y mantenido.

Eficiencia de uniformidad (E_u)

La eficiencia de uniformidad expresa cómo de homogénea es la distribución del caudal entre los emisores. Se estima a partir del caudal medio del 25 % de goteros de menor caudal respecto al caudal medio de todos los emisores:

E_u = q_25% / q_medio

En instalaciones de goteo bien diseñadas se busca un valor próximo a 0,90. La eficiencia total del sistema es:

E_ft = E_a × E_u

Eficiencia por salinidad del agua de riego (E_fs)

Cuando el agua de riego es salina hay que aplicar una fracción de lavado para limitar la acumulación de sales en el bulbo húmedo:

E_fs = CE_a / (2 × CE_{es máx})

siendo:

• CE_a = Conductividad eléctrica del agua de riego (dS/m)
• CE_{es máx} = Conductividad del extracto de saturación del suelo que provoca una reducción de producción del 100 %, según el cultivo (dS/m)

Intervalo entre riegos (I)

El intervalo entre riegos es el número de días que transcurren entre dos aplicaciones. En riego localizado suele ser diario o de pocos días, de modo que el suelo no se seque en exceso en la zona de raíces.

El usuario indica los días de riego de la semana (d). Ese valor se usa después para pasar de las necesidades del periodo a la dosis de cada riego.

Dosis neta de riego (D_n)

La dosis neta es la lámina que debe quedar en la zona de raíces en cada riego, una vez descontada la lluvia efectiva del intervalo:

D_n = N_n / d

siendo d el número de días de riego del periodo considerado.

Dosis práctica de riego (D_p)

La dosis práctica es la lámina que hay que aplicar en cada riego, ya corregida por la eficiencia del sistema y, si procede, por el lavado de sales:

D_p = N_t / d

Se expresa en mm, equivalentes a litros por metro cuadrado.

Pluviometría de la instalación (P)

La pluviometría de la instalación es el caudal aplicado por unidad de superficie, en mm/h (o L/m²·h). Se obtiene a partir del número de goteros por metro cuadrado y del caudal real de cada gotero:

P = n_g × q

siendo:

• n_g = Número de goteros por m²
• q = Caudal del gotero en L/h
• P = Pluviometría en mm/h

El número de goteros por metro cuadrado se calcula con el marco de plantación (distancia entre filas × distancia entre plantas) y el número de goteros por árbol o por línea.

Tiempo de riego (t)

El tiempo de riego es el que debe estar en marcha la instalación para aplicar la dosis práctica:

t = D_p / P

siendo:

• t = Tiempo de riego en horas
• D_p = Dosis práctica en mm
• P = Pluviometría de la instalación en mm/h

Referencias bibliográficas

1. Doorenbos, J.; Pruitt, W.O. (1977). Las necesidades de agua de los cultivos. Estudio FAO Riego y Drenaje 24. FAO, Roma.
2. Allen, R.G.; Pereira, L.S.; Raes, D.; Smith, M. (1998). Crop evapotranspiration — Guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper 56. FAO, Roma.
3. Allen, R.G.; Pereira, L.S.; Raes, D.; Smith, M. (2006). Evapotranspiración del cultivo. Guías para la determinación de los requerimientos de agua de los cultivos. Estudio FAO Riego y Drenaje 56. FAO, Roma.
4. Keller, J.; Karmeli, D. (1975). Trickle irrigation design. Rain Bird Sprinkler Manufacturing Corp.
5. Vermeiren, L.; Jobling, G.A. (1986). Riego localizado. Estudio FAO Riego y Drenaje 36. FAO, Roma.