CARACTERIZACIÓN DE LA VELOCIDAD DE INFILTRACIÓN DEL AGUA EN SUELOS ARROCEROS.

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1 CARACTERIZACIÓN DE LA VELOCIDAD DE INFILTRACIÓN DEL AGUA EN SUELOS ARROCEROS. Jesús M. Meneses Peralta 1, Jorge Gotay Sardiñas 2, Ricardo Pérez Hernández 3 1. Instituto de Investigaciones del Arroz. Autopista Novia del Mediodía Km. 16 ½, Bauta, Apartado postal 5. Teléfono (047) y Ciudad Universitaria José Antonio Echeverría 3. Instituto de Investigaciones de Riego y Drenaje RESUMEN Para el diseño de los sistemas de riego es de gran importancia el conocimiento de la velocidad de infiltración del agua en el suelo. Existen diferentes métodos para la determinación de éste parámetro físico, los cuales deben emplearse en dependencia de la técnica de riego que se aplique. En el cultivo del arroz, se emplea el método de riego por bandas, sin embargo cuando se realiza la rotación con otros cultivos se riega por surcos. Estas formas disímiles de aplicar el agua provoca que su infiltración en el suelo ocurra en condiciones diferentes, por lo que es necesario tener en cuenta estas particularidades cuando se realizan los estudios de infiltración para caracterizar correctamente dicho parámetro, lo cual tiene marcada influencia en la eficiencia de la explotación de los sistemas de riego. Con este propósito se realizó un estudio de la velocidad de infiltración en tres tipos de suelos, empleando los siguientes métodos: Anillos Infiltrómetros, Kachinski y Balance de Volumen. Con el empleo del método de Anillos infiltrómetros se obtuvo una lámina acumulada total de 0.223, 0.194, y m para los suelos 1, 2, y 3 respectivamente. El método de Kachinski permitió lograr la aplicación de una lámina acumulada de 0.200, y m para los suelos 1, 2, y 3. Con la aplicación del método de Balance de Volumen se infiltró una lámina acumulada de 0.023, y m para los suelos 1, 2 y 3 respectivamente. Estos valores representaron un incremento de la lámina infiltrada acumulada entre 11 y 64 %, lo que permite considerar la importancia de emplear el método correcto en cada caso concreto, para garantizar una mayor eficiencia de los sistemas de riego arroceros y ahorrar agua. Palabras claves: arroz, Oryza sativa Lin., suelos, velocidad de infiltración INTRODUCCIÓN La velocidad de infiltración del agua en el suelo es un aspecto de gran importancia para el diseño y explotación de los sistemas de riego en general y para el riego superficial en particular. La determinación de esta característica física del suelo permite conocer el tiempo necesario para aplicar la lámina de riego requerida, la lámina infiltrada acumulada, la intensidad con debe aplicarse la lámina de riego, así como el gasto que debe emplearse una vez alcanzada la velocidad de infiltración estabilizada. Para la determinación de la velocidad de infiltración en el riego superficial existen diferentes métodos (1-Anillos Infiltrómetros, 2- Kachinski Y 3-Balance de Volumen). En la técnica de riego superficial el agua de riego se aplica fundamentalmente de dos formas: (Por medio de surcos y por medio de bandas. En el 64

2 cultivo del arroz se emplea básicamente el método de riego por bandas, sin embargo cuando se practica la rotación de otros cultivos con el arroz, (Sorgo, Soya, Maíz, etc.), éstos se siembran normalmente en hileras por lo que el riego se realiza por surcos. Esta particularidad de los sistemas de riego arroceros determina que sea necesario tener muy en cuenta el método que se emplee para determinar las características de infiltración del suelo en cada caso concreto, con el objetivo de lograr mayor eficiencia en el diseño y explotación de dichos sistemas de riego. En este trabajo se exponen los resultados obtenidos en la determinación de parámetros de infiltración del agua en tres suelos diferentes con el empleo de los métodos señalados, lo cual permitió conocer la variación que se produjo en los valores de infiltración acumulada y por tanto tener muy en cuenta las características de cada método para su empleo adecuado en cada caso particular. MATERIALES Y MÉTODOS El trabajo de investigación se realizó en tres tipos de suelos, los cuales fueron: Suelo 1: Ferralítico cuarcítico amarillento rojizo lixiviado, ubicado en la provincia de Pinar del Río.Suelo 2: Vertisuelo amarillento gleyzado, ubicado en áreas del Instituto de Investigaciones de Arroz en la provincia La Habana.Suelo 3: Ferralítico rojo hidratado, ubicado en la provincia de Matanzas. Las propiedades hidrofísicas fueron determinadas in situ y las mismas se exponen a continuación. Tabla 1. Propiedades hidrofísicas (suelo 1). Profundidad (cm) Cc (% pss) Pv (g/cm 3 ) Tabla 2. Propiedades hidrofísicas (suelo 2). Profundidad (cm) Cc (% pss) Pv (g/cm 3 )

3 Tabla 3. Propiedades hidrofísicas (suelo 3) Profundidad (cm) Cc (% pss) Pv (g/cm 3 ) Cc: Capacidad de campo Pv: Peso volumétrico Para caracterizar el proceso de infiltración del agua en el suelo, se empleó la expresión de Kostiakov: K I = (m 3 /min) t n Donde: I: Infiltración (m 3 /min). t: Tiempo de riego (min) K y n: Parámetros de ajuste. Según Israelsen (1970), García (1980) y Salinas (1982) la expresión de Kostiakov caracteriza conbastante precisión el proceso de infiltración del agua en el suelo. Para la evaluación de la velocidad de infiltración se emplearon tres métodos: Anillos Infiltrómetros Kachinski Balance de Volumen RESULTADOS Y DISCUSIÓN El método de Anillos Infiltrómetros es recomendado por Sánchez (1975) y Simeón (1982) para determinar la velocidad de infiltración en el riego por bandas, como satisfactorio, de buena precisión y que se adapta a las condiciones físicas en que ocurre dicho fenómeno. Para evaluar las características de infiltración del suelo en las condiciones de riego por surcos Sánchez (1975) recomienda el método de Kachinski como confiable y adecuado al proceso físico que se produce. Walker (1989) y Scaloppi (1995).recomiendan el empleo del método de Balance de Volumen como altamente satisfactorio y de elevada precisión para el estudio de la velocidad de infiltración en el riego por surcos. 66

4 En las figuras 1, 2, y 3 puede observarse que con independencia del tipo de suelo, con el empleo del método de Balance de Volumen se obtuvieron los valores más pequeños de láminas infiltradas acumuladas entre 0.018, y m.de agua. Con el método de Kachinski se obtuvieron valores de láminas infiltradas entre 0.020, y m, los cuales fueron superiores a los obtenidos con el método de Balance de Volumen. Estos resultados permiten disponer de una referencia importante para el diseño y explotación de los sistemas de riego arroceros en condiciones de rotación con otros cultivos, debido a que de las características de infiltración del agua en los suelos se derivan otros parámetros como son: 1. Parámetros de diseño: Longitud de surcos o bandas. Espaciamiento entre surcos o ancho de las bandas. Pendiente de los surcos o bandas. Rugosidad del suelo. 2. Parámetros de operación: Gastos de entrega. Tiempo de riego. Rodríguez et al (1997) determinaron las familias de curvas de infiltración de los principales suelos arroceros de Cuba, sin embargo, en éstas no se llegó a considerar las características de la infiltración para las condiciones de rotación de cultivos con el arroz. 67

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6 CONCLUSIONES Los valores más elevados de infiltración acumulada se obtuvieron cuando se empleó el método de Anillos Infiltrómetros. El método de Balance de Volumen permitió obtener valores de infiltración acumulada inferiores a los que se obtuvieron con el empleo del método de Kachinski. Los resultados obtenidos permiten considerar la necesidad de tener muy en cuenta las características específicas de cada método para el diseño de la técnica de riego superficial en los sistemas de rotación de cultivos con arroz RECOMENDACIONES Realizar evaluaciones de riego para determinar las expresiones de infiltración acumulada para las diferentes variantes de riego superficial que se emplean en los sistemas de rotación de cultivos con el arroz. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. García, J. F. Riego por surcos en la caña de azúcar para los Jefes de brigada de los CAI. ECIRDCA-MINAZ pp. 2. Israelsen-Hansen. Principios y aplicaciones del riego. Edición Revolucionaria. Instituto Cubano del Libro. 2da Edición

7 3. Rodríguez A. J. et al Metodología para el diseño hidráulico y la evaluación de las terrazas arroceras. IIRD. MINAG pp. 4. Simeón, F. Características de las propiedades hidrofísicas de los principales suelos agrícolas de Cuba. Revista Voluntad Hidráulica. No Pág Salinas, L. H. Evaluación del sistema de riego por surcos. Boletín Técnico No 2. Department of Agricultural and Irrigation Engineering. Utah State University pp. 6. Sánchez, S. R. La velocidad de infiltración de los suelos y su determinación. Revista Voluntad Hidráulica No Pág Walker, W. R. Guidelines for designing and evaluating surface irrigation systems. FAO. Irrigation and Drainage Paper. No 45. Rome pp. 70