Manejo de los suelos en regadío: Control de la salinidad; elección y diseño del sistema de riego

Transcripción

1 Manejo de los suelos en regadío: Control de la salinidad; elección y diseño del sistema de riego Elías Fereres Castiel, IAS-CSIC y Univ. de Córdoba Real Academia de Ingeniería

2 SABEMOS MÁS DEL MOVIMIENTO DE LOS CUERPOS CELESTES QUE DEL SUELO BAJO NUESTROS PIES (Leonardo da Vinci)

3 El Foro Internacional Desertif'actions 2015: DECLARACIÓN DE MONTPELLIER 2015 CON LA TIERRA EN UN CLIMA CAMBIANTE la desaparición del 75% de la diversidad genética de los cultivos desde el comienzo del siglo XX, y la moderada a severa degradación del 52% de las tierras agrícolas en todo el mundo y de los ecosistemas de los oasis, el declive de la fertilidad del suelo y el envenenamiento de las aguas superficiales y los recursos hídricos subterráneos ;

4 la persistente reducción de la tierra cultivable disponible por persona para la producción de alimentos, que se redujo de 0.45 hectáreas a 0.20 hectáreas entre 1961 y 2011 ; DEBEMOS/PODEMOS EXPANDIR LAS ÁREAS CULTIVABLES? HAY QUE LLAMAR LA ATENCIÓN!

5 MANEJO DE LOS SUELOS EN REGADÍO: -ELECCIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO: RELEVANCIA DEL SISTEMA AGRÍCOLA -DISEÑO AGRONÓMICO: CAMBIO DE PARADIGMA Y PAPEL DEL SUELO -LA SALINIDAD EN LA AGRICULTURA DE REGADÍO -MANEJO DE LA VARIABILIDAD ESPACIAL : EL RIEGO DE PRECISIÓN

6 EL RIEGO POR SUPERFICIE

7 EN EL RIEGO POR SUPERFICIE, EL SUELO CONTROLA LA INFILTRACIÓN DEL AGUA DE RIEGO LA VARIABILIDAD DE LOS SUELOS

8 EN EL RIEGO A PRESIÓN EL SISTEMA CONTROLA LA INFILTRACIÓN OLS THE t 1 t 2 t 3

9 EN RIEGO POR GOTEO, HAY CONTROL EN EL ESPACIO Y DEL TIEMPO t t t 2 1 t2 1

10 EN TREINTA AÑOS, HEMOS PASADO DEL 90 % AL 30% EN RIEGO POR SUPERFICIE ELECCIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO 29,7% 47,8% GOTEO ASPERSIÓN SUPERFICIE 22,5% SISTEMAS DE RIEGO EN ESPAÑA (2011)

11 La brecha en tecnología del riego Características: Grandes parcelas y fincas, buenos suelos Sustituyen mano de obra por capital, bajos requisitos de mano de obra Sistemas complejos que requieren mano de obra especializada Intensivos en el uso de la energía, alta inversión. brecha Necesidades: Adaptados a parcelas pequeñas y suelos pobres Enfocados a bajos costes, mano de obra barata Equipos simples, fáciles de mantener y reparar Bajos inputs energéticos, baja inversión y rápida recuperación del capital DESAFÍO: Como adaptar las tecnologías modernas de riego a los pequeños agricultores de los países en desarrollo (J. Keller, 2012)

12 DISEÑO DEL SISTEMA DE RIEGO: DIMENSIONAR EL SISTEMA PARA SUMINISTRAR LA MÁXIMA DEMANDA? PERO; CUAL SERÁ LA DISPONIBILIDAD DE AGUA? Manejar el suelo como un banco de agua: Objetivo: llegar con el perfil cargado al periodo de máxima demanda Durante ese periodo la demanda hídrica se compensa, en parte con el riego y la otra parte con el agua almacenada en el suelo No retrasar el comienzo del riego en primavera Atención a las sequías y a los inviernos secos Fluctuaciones en la ETmax de año a año DISEÑO EN FUNCIÓN DEL SUELO

13 Qadir et al., 2014 LA SALINIDAD EN LA AGRICULTURA DE RIEGO Pérdidas económicas debidas a la salinización de tierras en regadío M $, 45M ha 20% del área regada en 1990,

14 La salinización asociada a la práctica del riego: Todas las aguas de riego contienen sales, La ET concentra las sales en la zona radical, acumulándose, El riego sería insostenible. a no ser que se eliminen las sales, Objetivo: Mantener la zona radical por encima del umbral de salinidad El drenaje: clave en el control de la salinidad (problemas ambientales) Topografía, propiedades del suelo, formación de capas freáticas, uniformidad del riego,..

15 CONTROL DE LA SALINIDAD: NECESIDADES DE LAVADO Si el drenaje es efectivo, una fracción del riego debe utilizarse para lavar el exceso de sales por encima del umbral de daños SU CÁLCULO DEBE SER REVISADO Maas y Hoffman, 1977

16 Fracción de lavado FRACCIONES DE LAVADO CALCULADAS PARA MAÍZ (Letey J. et al., 2011) 0,50 0,45 CEr = 2 ds/m 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 CEr = 1 ds/m 0,05 0, Cuatro modelos de régimen permanente R. transitorio

17 El modelo de D. Isidoro y S. Grattan, (2010) demuestra que la lluvia, el suelo y el método de riego determinan la salinidad y afectan a la fracción de lavado. Valores bastante menores que las que predice el método FAO

18 Las raíces extraen agua de forma muy preferencial, el concepto de salinidad media (regimen permanente) simplifica la realidad. La concentración de las sales cambia de forma dinámica en respuesta a las aplicaciones de riego y a la lluvia. La mayor frecuencia de riego no permite que las sales se concentren tal y como se preveía en la respuesta de los cultivos a la salinidad (Umbrales de Maas y Hoffman, FAO 29) Interacciones sales-suelo (precipitación, etc.)

19 Quiere esto decir que hay que olvidarse del problema de la salinidad? Situaciones de aguas de riego de mala calidad, lluvias escasas, falta de control del riego, escasez de agua, capa freática colgada,.. PROBLEMAS! SOLUCIÓN: MONITOREO Y CONTROL DE LA SALINIDAD EN LA ZONA RADICAL R. deficitario

20 PAPEL DE LA DISTRIBUCION DEL AGUA DE RIEGO 0 X, Lámina de riego normalizada LÁMINA DE AGUA REQUERIDA X R 1 Riego deficitario Riego adecuado Exceso de riego EFECTO DE LA UNIFORMIDAD Deficit Fracción del área regada

21 Y SI LA LÁMINA DE RIEGO REQUERIDA NO ES LA MISMA EN TODO EL CAMPO?

22 EL RIEGO DE PRECISIÓN

23 UTILIDAD Y RETORNOS DEL RIEGO DE PRECISIÓN Aplicaciones variables de abonos y plaguicidas Ahorro de agua por extracción de los suelos más profundos Manejo más preciso en topografías accidentadas ESTUDIAR BIEN EL RETORNO ECONÓMICO EN CULTIVOS EXTENSIVOS EL POTENCIAL EN LOS CULTIVOS DE ALTO VALOR

24 VIÑA Y FRUTALES

25 Al- ww1 Al-d Alww2 Or- Or- ww3 Mapa de estrés CWSI indicador de la temperatura del cultivo desde un AUV Or- ww1 ww2 Ap-d CWSI 0.0 Ap-ww Pe-d1 Pe-ww1 Pe-ww2 Le-d Le-ww Riego por goteo con emisores inteligentes realimentados por los mapas de estrés Pe-d1 1.0 Gonzalez-Dugo 25 et al. (2013)

26 MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN