Tanque de descargas de fondo TDF

Transcripción

1 SECRETARIA DE AGRICULTURA, GANADERIA, DESARROLLO RURAL PESCA Y ALIMENTACION Subsecretaría de Desarrollo Rural Dirección General de Apoyos para el Desarrollo Rural 11 Tanque de descargas de fondo TDF El tanque de descargas de fondo o TDF, es un dispositivo muy simple que facilita el riego en el huerto familiar, a muy bajo costo y con poco mantenimiento. Cualquier persona con una capacitación básica o con experiencia en el riego por surcos puede utilizar esta técnica para regar su huerto.

2 La agricultura de autoconsumo en el traspatio ha sido utilizada por los agricultores por muchos años, pero es necesario incorporar tecnologías alternativas que permitan elevar la productividad, fortalecer los huertos familiares, mejorar la alimentación en las comunidades rurales, reducir el uso de la mano de obra y hacer más eficiente el uso de recursos como el agua. Por esta razón se recomienda el uso de tanques amplificadores de caudal, conocidos comúnmente como tanques de descargas de fondo (TDF). Características generales del tanque de descargas de fondo El tanque de descargas de fondo o TDF, es un dispositivo simple que permite aplicar en forma sencilla el riego en el huerto familiar, de bajo costo y que requiere poco mantenimiento. Cualquier persona, recibiendo una capacitación básica, puede utilizar este sistema cuyas partes (Figura 1) se describen a continuación. Depósito para almacenar el agua. Tanque de plástico o metal de 00 litros de capacidad. Tubería para riego. Tubería de PVC hidráulico de dos pulgadas de diámetro, de a 1 metros de largo, según las dimensiones del huerto. A lo largo de esta tubería se tiene una serie de perforaciones de cm de diámetro, con 75 cm de espaciamiento entre ellas. Entrada para suministrar el agua. En la parte superior del tanque se cuenta con un orificio (una pulgada de diámetro) por el cual y por medio de una manguera (diámetro no mayor de ¾ de pulgada) se suministra el agua al tanque. Sistema de apertura y cierre. Se trata de un sistema de apertura y cierre automático formado por una compuerta de fondo (similar a la de los tanques de descarga de los sanitarios) y un sistema de flotadores de PVC sanitario. Figura 1. Partes del tanque de descargas de fondo. Sistema de Agronegocios de Traspatio

3 Funcionamiento del sistema de riego El TDF está diseñado para realizar de forma automática y cíclica, un número predeterminado de descargas de agua hacia los surcos. De esta manera se suministra el agua que se requiere para satisfacer las necesidades de los cultivos que se encuentran bajo riego. Las descargas se producen por medio de la automatización del llenado y vaciado del tanque de almacenamiento. El proceso de llenado y vaciado se lleva a cabo de la manera siguiente: En el tanque de almacenamiento, inicialmente vacío y con el sistema de apertura y cierre en posición cerrada, con la manguera de alimentación de agua al tanque, se inicia su aplicación logrando un ascenso gradual, hasta alcanzar el nivel de apertura. En este momento el flotador, que tiene forma de bastón, empieza a girar lentamente hasta alcanzar la posición vertical, para finalmente abrir la tapa del fondo. Con esta acción se inicia la descarga del tanque y la alimentación de la tubería de orificios hacia los surcos. El nivel de agua baja dentro del tanque hasta que el sistema de cierre sella la entrada de la tubería de orificios. Con esto termina un ciclo, mismo que se repite hasta que se proporciona la lámina de riego en la parcela. Requisitos para la instalación de un TDF Características de la parcela: Terreno libre de árboles, de pendiente suave (entre 0. y 0.7%) cuyas dimensiones no sobrepasen los 1 m X 1 m. Tipo de suelo: Se debe de determinar si es un suelo arcilloso, franco o arenoso. Ubicación: El TDF se coloca en el extremo más alto del terreno y la tubería se ubica perpendicular a la pendiente adoptando la dirección de ésta para trazar los surcos. En general se recomienda: Verificar que el agua pueda ser llevada hasta el punto más alto del terreno y descargar en el tanque que tendrá un metro de altura. Para que exista una buena eficiencia de distribución de agua a lo largo del surco, la longitud máxima del surco no será mayor de 1 m. Cultivos: Para planificar el riego es necesario hacer una lista de los cultivos que se pueden sembrar en función del tipo de suelo y clima del lugar. Agua disponible para regar: La cantidad de agua debe ser suficiente para que en un día se logre regar un grupo de cuatro surcos y las recomendaciones del número de tanques por día para regar cuatro surcos de diferentes longitudes se muestra en el Cuadro 1. Cuadro 1. Cantidad mínima de agua que se requiere para regar cuatro surcos en un día, para tres tipos de suelo. Largo de la parcela en metros Número de tanques requeridos por día Arenoso Franco Arcilloso Tanque de descargas de fondo TDF

4 El sistema está diseñado para regar a la vez cuatro surcos de 75 cm de separación entre uno y otro. Por tanto, se pueden construir 4, 8, 1 ó 16 surcos dependiendo del ancho de la cabecera del huerto familiar. La cantidad de agua que se debe aplicar depende del tipo de suelo, del cultivo y de la longitud de los surcos. En el Cuadro, se presenta la información para calcular el número de tanques que se requieren descargar para regar un grupo de cuatro surcos en suelos de diferentes texturas. Cuadro. Número de tanques que se deben descargar para regar cuatro surcos de un metro de longitud, para cuatro grupos de cultivos en diferentes tipos de suelo. Cultivo Riego de presiembra Riego de auxilio Arenoso Franco Arcilloso Arenoso Franco Arcilloso Alcachofa, espárrago, tomate, maíz Berenjena, calabaza, chícharo, pepino, remolacha, zanahoria, haba, soya, melón, nabo, frijol Col, coliflor, espinacas, fresa, pimiento, ejotes, cacahuate Cebolla, lechuga, puerro, papa Para obtener el número de tanques necesarios para regar diferentes longitudes de surco, basta multiplicar los valores del Cuadro por la longitud del surco en metros. Por ejemplo, si se trata de un cultivo de maíz, el suelo es arcilloso y la longitud de los surcos en el huerto es de 10 m, el número de tanques que hay que descargar por cada cuatro surcos es 48 descargas. Calendario de riego Existen dos tipos de riego; el de presiembra y el de auxilio. El primero se aplica sólo una vez, antes de sembrar y humedece el suelo hasta la profundidad que tendrán las raíces. Los riegos de auxilio permiten mantener un nivel adecuado de humedad en el suelo para un buen desarrollo del cultivo; su número varía según las necesidades de la planta. La lámina de riego se puede estimar utilizando la información reportada en el Cuadro ó estimándola en función de las constantes de humedad como se discutirá posteriormente. Las necesidades de riego dependen del tipo de cultivo y de la capacidad de almacenamiento de agua en el suelo; si se dispone de información climática, es recomendable calcular el uso consuntivo del cultivo y basándose en ello determinar los intervalos de riego. En el caso que no se disponga de datos, el número de días entre riegos de auxilio para diferentes cultivos y tipos de suelos se muestra en el Cuadro. 4 Sistema de Agronegocios de Traspatio

5 Cuadro. Intervalo entre riegos de auxilio, para diferentes tipos de suelo Grupo de cultivos Número de días entre un riego de auxilio y otro (clima semiárido) Arenoso Franco Arcilloso I. Alcachofa, espárrago, tomate, maíz II. Berenjena, calabaza, chícharo, pepino, remolacha, zanahoria, haba, soya, melón, nabo, frijol III. Col, coliflor, espinaca, fresa, pimiento, ejote, cacahuate IV. Cebolla, lechuga, puerro, papa Selección de cultivos El TDF riega simultáneamente 4 surcos; por esta razón es recomendable que los cultivos que se siembren en una serie de surcos sean del mismo cultivo. Es decir, no se deben combinar cultivos en surcos que se riegan en diferentes tiempos o de diferentes grupos. Por ejemplo, en cuatro surcos se puede plantar un surco de alcachofa, dos de tomate y uno de espárrago, ya que todos pertenecen al grupo I (Cuadro ). Diseño y construcción del tanque de descargas de fondo Para diseñar el sistema de riego con el TDF, es necesario contar con información relacionada con el suelo, las dimensiones del huerto y las características del TDF; en el cálculo se utilizan las siguientes fórmulas: 1. Tiempo de llenado del TDF: t=v TDF/Q (1) t es el tiempo de llenado del TDF (min); Vtdf es la capacidad de almacenamiento del TDF (l); y Q es el gasto disponible en la parcela para regar (l/s).. Lámina de riego: L r= Pr D a(cc-pmp)f () Donde: Lr se expresa en mm; Pr es la profundidad radicular (m); D es la densidad aparente a del suelo (g/cm ); CC y PMP son el contenido de humedad a capacidad de campo y punto de marchitez permanente del suelo, respectivamen- te (%); y f es el descenso tolerable de humedad (%).. Volumen necesario para aplicar la lámina de riego a la parcela: V LR=(LrA)/Er () Donde: V es el volumen de la lámina de riego (l); LR A es el área del huerto (m ); y Er es la eficiencia del riego. 4. Número de descargas para aplicar la lámina de riego (Nn): Nn=V /V 5. Tiempo total de riego (TR): T =Nnt R LR 6. Número de movimientos de la línea regante (ML): M =N /N TDF L S OL Donde: NS es el número de surcos del huerto y N es el número de orificios de salida en la línea de riego. Ejemplo de diseño Con base en los siguientes datos, calcular la lámina de riego, el número de descargas del TDF y el tiempo de aplicación del riego. Capacidad del TDF (l) = Superficie del huerto (m ) = Gasto disponible para riego (l/s) = 0.5 Longitud de los surcos (m) = (4) (5) (6) OL Tanque de descargas de fondo TDF 5

6 Número de surcos = 1.00 Capacidad de campo (%) =.00 Punto de marchitez permanente (%) = 1.00 Profundidad radicular (m) = 0.0 Densidad aparente (g/cm ) = 1. Orificios de la línea de riego = 4.0 Eficiencia de riego (%) = 85.0 Factor de descenso de humedad (% ) = 50.0 Sustituyendo los datos en las ecuaciones correspondientes, se obtiene que: 1. Lámina de riego (Lr): L r=prd a(cc-pmp)*f =0.*1.((1)/100)*0.5 =.4 mm. Tiempo de llenado del TDF: t=v TDF/Q =180/0.5 = 1 min. Volumen necesario para aplicar la lámina de riego: V LR=(LrA)/Er =(0.04*90)/0.85 =.6m = 60 l 4. Descargas para aplicar la lámina de riego Nn=V LR/VTDF =60/180 =0.11, se requieren 1 descargas 5. Número de movimientos de la línea regante M L=N S/N LO=1/4= 6. Tiempo total de riego TR=Nnt=1(1) =5 min=4 horas 1 min. Para aplicar una lámina de riego de.4 mm se requieren 1 descargas del tanque, lo que se logra en cuatro horas con doce minutos. Construcción Para construir un TDF para huertos familiares se requiere el siguiente material: Tanque de plástico o lámina de 00 litros Base para sapo de WC Un sapo de WC 1.5 m de tubo de PVC de ½ hidráulico Un codo de 90º de industrial, de rosca interior Un adaptador de rosca exterior a campana de de PVC Uno o dos tramos de 6 m de tubo de PVC de, sanitario Pegamento para PVC 1.5 m de hilo 4 chavetas 5 cm de manguera industrial transparente de para hacer anillos que tapen los orificios para riego Una tapa de inserción de, para tapar el extremo del tubo de orificios para riego Una Y de 4 de PVC, sanitario tapas de 4 de PVC, sanitario 70 cm de tubo de PVC sanitario de 4 para bastón y de banco de PVC Una cruz de PVC, sanitario de 4 4 T de PVC de 4. Herramienta necesaria Taladro; segueta; escofina para redondear y afinar orificios; cinta métrica, para fijar orificios del tanque y del tubo de ; soplete y 0.5 m de tubo de cobre para hacer los orificios en el tubo de 6 m, a cada 75 cm. Procedimiento de construcción Perforación de tres orificios en la parte superior del tanque (½ ) y uno en el fondo del tanque de. Dos perforaciones sostienen el travesaño y el otro es la toma de agua del tanque (Figura a). Construcción de base para sapo con tubo de respiración. Se une el tubo de respiración del sapo con 50 cm de tubo de ½, uniéndolo con pegamento ( Figura b). Construcción del bastón. Para esto se cortan 0 cm de tubo de 4, se une a la Y por el lado recto, se ponen las tres patas en los extremos abiertos y se perfora un orificio de ½ en la parte superior de la Y (Figura a[1]). Construcción de los orificios de ½ a cada 75 cm (ancho del surco), a lo largo del tubo de 6 m. Para esto, se traza una línea recta sobre el tubo, se calienta el tubo de cobre de ½ con el soplete y se hacen las perforaciones oprimiendo al tubo en los puntos marcados, hasta lograr la perforación. 6 Sistema de Agronegocios de Traspatio

7 Construcción del travesaño. Se corta un tramo de tubo de PVC de ½ y se coloca en los orificios (Figura a[]). Ensamble de piezas. Se coloca la base para sapo, de manera que atraviese el orificio de del fondo del tanque y se une a un codo industrial de para la salida de agua. Se coloca el sapo se une al bastón con un hilo de una longitud de 80 cm. No requiere energía externa para su funcionamiento. Disminuye de manera importante el trabajo del regador. Disminuye los tiempos de riego respecto al riego tradicional por gravedad. Se pueden garantizar eficiencias de riego superiores al 75%. 1 a b Figura. Procedimiento de construcción del TDF. Mantenimiento del TDF Por su diseño y tipo de materiales, el mantenimiento se limita a un proceso de limpieza. Los materiales con que se construye se pueden conseguir con facilidad en el mercado. Ventajas Los trabajos de investigación desarrollados por el Instituto Mexicano de Tectología del Agua (IMTA) y la Universidad de Zacatecas, han mostrado que el principio de los TDF puede utilizarse en piletas y en pequeños bordos de almacenamiento para el riego de terrenos de cultivos de maíz y frijol en superficies de hasta ha. Es una tecnología que permite aprovechar pequeños caudales para riego por gravedad (desde 0. l/s en adelante). Es de bajo costo, fácil construcción y requerimientos mínimos de mantenimiento y operación. Es acorde a la cultura agrícola que predomina en el país. Evita la dependencia tecnológica. Tanque de descargas de fondo TDF 7

8 Bibliografía de apoyo Mundo M., M. D., P. Martínez A., L. Hernández B. y A. Delgado B Guía para la selección de tecnologías alternativas en hidráulica. Coordinación de Tecnología Hidráulica, Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Colección de Manuales IMTA. García V., N., C. Patiño G. y J. N. Barrios D Sistema de riego para huertos familiares. Tanque de descargas de Fondo, TDF. Informe Anual Proyecto HC-960. IMTA. Coordinación de Tecnología Hidráulica, Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Responsable de la ficha M.C. Erasmo Rubio Granados Colegio de Postgraduados Campus San Luis Potosí Iturbide 7, Salinas de Hgo., S.L.P. Teléfono y Fax. (496) 0 40 Sistema de Agronegocios de Traspatio