SIAR. EL AGUA Y EL MEDIO AMBIENTE: BUENAS PRÁCTICAS AGRARIAS EN EL REGADÍO Castilla-La Mancha

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1 1 SIAR EL AGUA Y EL MEDIO AMBIENTE: BUENAS PRÁCTICAS AGRARIAS EN EL REGADÍO Castilla-La Mancha Nº 9 HOJA INFORMATIVA JUNIO 2004 NUEVAS TENDENCIAS EN SISTEMAS DE RIEGO: CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE DISEÑO Y MANEJO 1. CONSIDERACIONES PARA EL MANEJO DEL RIEGO EN PARCELA A) El desarrollo de las nuevas tecnologías de riego y su incorporación a los regadíos para mejorar la eficiencia de riego y el uso del agua (Fotog. 1) viene impuesto por: Una disminución del agua disponible para riego, al existir una mayor demanda para otros usos y la necesidad de mantener un equilibrio con el medio natural. La necesidad de reducir los costes de producción para poder ser más competitivos en los mercados nacionales e internacionales. La obligación de reducir la contaminación y el deterioro del medio ocasionado por un inadecuado manejo del agua o el uso desmesurado de la misma. Fotog. 1 B) La utilización eficiente del agua por el regante requiere una concienciación previa y unos mínimos incentivos económicos, además de una mínima formación e información para: Conocer y controlar los principales factores que intervienen en el proceso de aplicación del agua según el sistema de riego (presión, pluviometría, efecto del viento). Que la instalación esté bien diseñada, conservada y manejada. Aplicar las técnicas de programación de riegos, que indican el momento y la cuantía de cada riego, con ayuda del Servicio Integral de Asesoramiento al Regante (SIAR) que existe en Castilla-La Mancha desde el año 2000 (Fotog. 2). Fotog.2 C) Los métodos de riego pueden agruparse en tres modalidades, cuyas características fundamentales se indican a partir del apartado 3: Por superficie, por aspersión, y localizado (microaspersión y goteo). LOS NUEVOS REGADÍOS DEBEN TENDER A UTILIZAR SISTEMAS DE RIEGO CON FÁCIL AUTOMATIZACIÓN, LO QUE PERMITE: AHORRAR AGUA, MANO DE OBRA Y ENERGÍA, ADEMÁS DE MAYOR COMODIDAD PARA EL REGANTE. ESTO SE TRADUCE EN EL PASO DE SISTEMAS DE RIEGO POR SUPERFICIE A ASPERSIÓN O GOTEO, SEGÚN CULTIVOS, DISPONIBILIDAD DE AGUA, ETC.

2 2 2. AVANCES TECNOLÓGICOS EN LOS SISTEMAS DE RIEGO. Los principales avances tecnológicos se están produciendo principalmente: a) En riego por superficie: la utilización de modelos de simulación es una herramienta fundamental para ayudar a realizar el diseño y manejo de los diferentes sistemas (por inundación, por escurrimiento en fajas, por surcos, etc.). Para mejorar la eficiencia de riego se recomienda la utilización de las técnicas de recorte de caudal en los sistemas de escurrimiento, lo que permitirá reducir el agua que se pierde por cola de parcela. En riego por surcos, para una mayor comodidad de manejo y mejora de la eficiencia de riego, surge el uso de sifoncillos, del riego a pulsos o del riego por cables (Fotog. 3), como se verá posteriormente. Fotog. 3 b) En riego por aspersión: la mecanización y automatización del riego son los aspectos más importantes. Esto conduce a que los sistemas pivote y los mixtos (pivote o lateral de avance frontal en la misma máquina) (Fotog. 4) sean los que tienen cada vez mayor implantación. Fotog. 4 En todo caso, los avances tecnológicos más importantes se están produciendo en los emisores (aspersores), buscando reducir la presión de trabajo (trabajar entre 1 y 2 bar1 ó kg/cm2), el mayor 1 Se recuerda que 1 bar = 1 kg/cm2 = 10 m.c.a. alcance posible y la mayor proporción de tamaños de gota medio (entre 1,5 y 4 mm de diámetro) para disminuir el efecto negativo del viento sobre la uniformidad de riego y las pérdidas por evaporación y arrastre. c) En riego localizado: la automatización global del sistema y los avances en los sistemas de filtrado, así como el uso de las válvulas hidráulicas (con sus pilotos de regulación del caudal y la presión, y la posibilidad de accionarlas a distancia eléctrica o hidráulicamente) (Fotog. 5), son algunos de los avances tecnológicos más significativos. Fotog. 5 Sin embargo, los avances más importantes se están produciendo en los nuevos diseños de emisores (goteros). Lo fundamental de un buen gotero es que el caudal descargado sea constante y varíe lo menor posible al variar la presión, además de presentar gran resistencia a las obstrucciones. Precisamente, para compaginar estas buenas cualidades que se exigen a un gotero surgen los goteros autocompensantes, que descargan un caudal constante aunque la presión varíe en un amplio rango (entre 1 y 4 bar, por ejemplo). No obstante, no debe olvidarse que con un buen diseño hidráulico de la instalación, que garantice unas variaciones de presión inferiores a unos 3 m.c.a., el uso de goteros no autocompensantes (de un precio entre 4 y 8 veces inferior) puede permitir una buena uniformidad y eficiencia de riego. 3. RIEGO POR SUPERFICIE Tiene dos características básicas: el agua fluye por gravedad y utiliza la superficie del suelo como parte del sistema de distribución. Presenta dos ventajas económicas claras: no necesita grandes inversiones, ni agua a presión, con el consiguiente ahorro energético.

3 3 3.1) Ideas fundamentales: a) Necesidades. Suelos uniformes y profundos, con una nivelación rigurosa de la parcela, solo posible con equipos láser (Fotog. 6). b) Diseño. Los parámetros fundamentales son: longitud de parcela, pendiente y módulo de riego. c) Manejo. Los parámetros fundamentales son: tiempo de riego y el recorte de caudal. Fotog. 6 Fotog RIEGO POR ASPERSIÓN Este método implica una lluvia más o menos intensa y uniforme sobre la parcela, con el objetivo de que el agua se infiltre en el mismo punto donde cae. 4.1) La aplicación uniforme del agua depende principalmente de: El modelo de reparto de agua del aspersor (Fotog. 9), definido por: el propio diseño del aspersor, el tipo y número de boquillas y la presión de trabajo. Todos ellos, y sobre todo la presión, condicionan el tamaño de gota. Cuando los sistemas están bien diseñados y son manejados de forma adecuada, el riego por superficie puede llegar a ser muy eficiente. En general, cuanto más largas y uniformes sean las unidades parcelarias de riego, menos mano de obra exigirá el riego y más fácil será la mecanización. 3.2) Avances tecnológicos disponibles: están ligados sobre todo al riego por surcos y a su automatización: Nivelación con láser (Fotog. 6) Riego con sifoncillos (Fotog. 7) Fotog. 9 El marco de riego o disposición y espaciamiento de los aspersores en el campo (Fotog. 10) Fotog. 10 Fotog x 15 m; 18 x 18 m Riego con tuberías con compuertillas regulables (Fotog. 8) Técnica de riego por cables (Fotog. 3) Técnica de riego intermitente o a pulsos. 12 x 18 m; 16 x 20 m 18 x 15 m El viento, que condiciona: La uniformidad de distribución del agua. Las pérdidas por evaporación y arrastre producidas durante el proceso de aplicación y donde el tamaño de gota y la longitud de su trayectoria de caída son factores fundamentales.

4 4 Otros aspectos de menor importancia: la altura del aspersor sobre el terreno (se recomienda entre 1 y 2 m), la presencia o no de vaina prolongadora de chorro (VP) (Fotog. 11), que mejora la uniformidad de riego para vientos mayores de 2 m/s, la duración del riego, cuyo incremento favorece a la uniformidad de riego. Los laterales mixtos (Fotog. 4), que pueden funcionar como pívot o lateral, con longitudes de m, presentan gran movilidad y adecuación a parcelas irregulares. Fotog. 14 VP 4.2) Elección del sistema: Fotog. 11 El más interesante es el pívot, por calidad del riego y facilidad de manejo y automatización (Fotog. 12). Los cañones (enrolladores) (Fotog. 14) y las alas sobre carro (Fotog. 15) se utilizan sobre todo para riego de apoyo en zonas semiáridas. Los primeros tienen el problema de la gran presión de trabajo, el gran tamaño de gota y el efecto negativo del viento. Las alas sobre carro se adaptan a la baja presión, pero son más incomodas de manejar. Fotog. 15 En parcelas pequeñas o irregulares se adaptan mejor los sistemas fijos (Fotog. 20). Los sistemas semifijos de tubería móvil se están utilizando cada vez menos, aunque requieren menor inversión, pues demandan mayor mano de obra y presentan peor calidad del riego. Los laterales móviles (Fotog. 13) son adecuados para parcelas rectangulares de gran longitud, aunque requieren mayor inversión y tiene peor manejo que el pívot. Fotog. 13 Fotog ) Recomendaciones para el diseño y manejo sobre la base de ensayos de campo. EN UNA INSTALACIÓN DE RIEGO POR ASPERSIÓN EL REGANTE DEBE VIGILAR SOBRE TODO LA PRESIÓN (Fotog. 16), Y SI SE RIEGA CON MÁQUINAS, TAMBIÉN LA PLUVIOSIDAD!! Fotog. 16 a) Sistemas Estacionarios. Normalmente se consigue mayor uniformidad utilizando dos boquillas en el aspersor que una sola, con vaina prolongadora (VP) en la boquilla grande para velocidades de viento mayores a 2 m/s.

5 5 Evitar las presiones superiores a 4 bar ó kg/cm 2, que producen mayor proporción de gota pequeña y supone mayor coste económico. Diseñar los sistemas con pluviometrías bajas (6-8 mm/h) para que, además de evitar problemas de encharcamiento y escorrentía, sea mayor el tiempo de riego, obteniéndose mayor uniformidad al compensarse, en parte, las distorsiones producidas por el viento. Con aspersores de dos boquillas se obtiene mayor uniformidad con marcos cuadrados (15 m x 15 m y 18 m x 18 m) que con los rectangulares equivalentes (12 m x 18 m y 16 m x 20 m) (Fotog. 10). Fotog. 17 Con el sistema de ramales móviles, se recomienda utilizar marcos de 12 m x 15 m ó 12 m x 18 m para no tener que mover demasiadas veces los tubos, con dos boquillas en el aspersor (4+2,4 mm) y una presión media de 3 bar ó kg/cm 2. Para sistemas fijos en superficie se recomienda utilizar marcos de 12 m x 15 m en rectángulo o triángulo y 18 m x 15 m en triángulo, con dos boquillas en el aspersor (4,4+2,4 mm ó 4,8+2,4 mm) y una presión media de 3 y 3,5 bar, respectivamente. Otro marco interesante es el 15 m x 15 m con boquillas 4,4+2,4 mm y presión media de 3-3,5 bar ó kg/cm 2. Fotog. 20 Para cultivos herbáceos extensivos, el marco más pequeño que se recomienda es el 12 m x 12 m y el más grande el 18 m x 18 m, siendo aconsejable una presión media en el aspersor en torno a 2,5-3,5 bar ó kg/cm 2 (Fotog. 17). Para riego en bloque no se han encontrado diferencias significativas en cuanto a la uniformidad de reparto de agua con la altura del aspersor entre 0,6 y 2,2 m, cualquiera que sea la velocidad del viento. Los aspersores sectoriales deben trabajar con una sola boquilla, evitando así una excesiva acumulación de agua en las proximidades del aspersor (Fotog. 18). También pueden utilizarse chapas para controlar el riego en los bordes de la parcela (Fotog. 19). Para sistemas fijos enterrados (Fotog. 20), que son los más interesantes si se riega de forma continuada la misma parcela, los marcos de riego más recomendables son 18 m x 15 m en triángulo y 15 m x 15 m ó 18 m x 18 m en cuadrado, siendo aconsejable utilizar boquillas de 4,4+2,4 mm y 4,8+2,4 mm, a una presión media en aspersor de 3,0 a 3,5 bar, según el tamaño del marco, buscando una pluviosidad media del sistema en torno a 6-7 mm/h. b) Laterales autopropulsados. Normalmente se consigue mayor uniformidad de riego que con los sistemas estacionarios, debido a que son menos afectados por el viento (Fotog. 21). Fotog. 21 Fotog. 18 Fotog. 19 No se han encontrado diferencias significativas en la uniformidad de reparto por factores como: tamaño del equipo, tipo de emisor, presión de trabajo o velocidad y dirección del viento, aunque los equipos

6 6 pequeños (menores de 10 ha) son más afectados por el viento, sobre todo cuando este sopla en la misma dirección del lateral. 24): Unidades básicas del sistema (Fotog. Cabezal: incluye la bomba, el contador, los filtros (hidrociclones, de arena y de malla o anillas) (Fotog. 25 y 26). Fotog. 24 Fotog. 22 La disposición de emisores más ventajosa para alcanzar un equilibrio entre pérdidas por evaporación y arrastre y uniformidad de riego parece ser situar los emisores a unos 2 m sobre el suelo, con una anchura mojada en torno a los 15 m, lo que requiere una presión de trabajo de 1 a 2 bar, o algo menor si no hay problemas de escorrentía. En estas condiciones pueden utilizarse separaciones entre emisores de 2 a 3 m (Fotog. 22). Fotog. 25 Fotog. 26 Los emisores tipo Rotator e I-Wobbler consiguen alta eficiencia y uniformidad de riego. Los de tipo Spray necesitan un espaciamiento inferior a 2 m para obtener buena uniformidad y eficiencia (Fotog. 23) ROTATOR SPINER SPRAYHEAD WOBBLER Fotog RIEGO LOCALIZADO 5.1) Características básicas. Objeto del riego: aplicación de agua lenta, localizada, uniforme y frecuente. Principalmente es adecuado para horticultura y cultivos leñosos. La localización tiene efecto en la distribución de raíces, el volumen de suelo explorado, la evaporación, etc. Denominación: Goteo si el caudal del emisor es inferior a 16 l/h, a una presión en torno a 1 bar = 10 m.c.a. = 1 kg/cm2. Microaspersión, difusión: si el caudal está comprendido entre 16 y 200 l/h (a 2 bar de presión). 5.2) Emisores. Goteros: Principalmente de laberinto (Fotog. 27a). Compensantes (Fotog. 27b): Hay que tener cuidado con los rangos de presión donde son compensantes y que mantengan las propiedades con el tiempo. Los hay también antidrenaje, para evitar que se descarguen las tuberías. Mangueras perforadas (conducción simple o doble) Mangueras porosas (con presiones de 1-5 m.c.a. y caudales de 0,5 a 2 l/h) Microaspersores y difusores. Fotog. 27a Fotog. 27b

7 7 Selección de los emisores: Se deben buscar emisores: Que den caudal uniforme y constante en el tiempo, poco sensibles a variaciones de presión. Con un buen diseño hidráulico no es necesario utilizar goteros compensantes. Poco sensibles a obstrucciones y a las variaciones de temperatura. De alta uniformidad de fabricación y bajo coste. Estabilidad presión caudal con el tiempo. Reducida pérdida de carga en conexiones. Resistente a ataques de insectos, roedores, operaciones agrícolas, etc. 5.3) Las instalaciones de riego por goteo. Deben estar bien diseñadas y manejadas, siendo necesario un diseño agronómico, que defina la distribución de goteros en el campo, y un diseño hidráulico (Fotog. 28), que defina los diámetros de tuberías y las máximas diferencias de presión. Fotog. 28 Para las aguas cargadas de hierro: airear o precipitar con permanganato antes de introducir el agua en la instalación. De origen biológico: la solución para algas es: Tratar el agua embalsada con sulfato de cobre. Peces en balsas (carpas). Cubrir balsas con rafia. 5.4) Adaptabilidad del riego localizado La calidad del sistema de distribución de agua depende sólo del diseño hidráulico. Necesita mayor uniformidad de riego que otros sistemas, pues las raíces se concentran en una pequeña parte del suelo (bulbo húmedo) (Fotog. 30). Fotog. 30 Fotog. 29 Distribución de presiones en una subunidad de riego en terreno horizontal Posibles puntos débiles que condicionan la calidad del riego: La calidad y características de los materiales (emisores, filtros, etc.) El manejo y conservación del sistema. El material más barato no siempre es de mejor balance económico. Cuidado con el material reciclado, denominado Polietileno Agrícola, ya que sus calidades pueden ser muy diversas. Obstrucciones (Fotog. 29), estas pueden ser: De origen físico por sólidos en suspensión. La solución es filtrar y decantar. De origen químico por precipitación de sales. La solución es: Para la cal: tratar con ácido nítrico o clorhídrico. El bulbo mojado depende del caudal del gotero, del tiempo de riego y del tipo de suelo. El sistema deber ser manejado y conservado por personal cualificado. 5.5) Riego por goteo subterráneo (Fotog. 31). Puede ser una alternativa a considerar, pero requiere más cuidados y atención que los sistemas en superficie. Características fundamentales: Ramales portagoteros enterrados (25-30 cm) separados a 1,5 m del tronco. Goteros especiales (autolimpiantes, antisucción, compensantes, etc.) Colocar colectores de limpieza automática en los extremos, que actúen cada vez que se pone en marcha.

8 8 Instalar gran número de ventosas, que eviten la succión en los goteros enterrados. Tratamiento anti-raíces (trifluralina): 2 veces al año en suelos arcillosos y 4 en arenosos. Fotog. 31 Ventajas del riego subterráneo: Mayor duración de las instalaciones (no se dañan por radiación solar y otros agentes externos). Mejor localización de la fertilización, sobre todo el fósforo y potasio (P y K). Permite el laboreo cruzado: facilita la eliminación de malas hierbas. Inconvenientes del riego subterráneo: Mayor riesgo de obturación de goteros por partículas de suelo o raíces. Mayor dificultad en localizar fugas y averías. Poca actividad radicular en la superficie, por lo que es necesaria la fertirrigación para abonos de baja movilidad (P y K). Elegir bien el número de emisores, su caudal y disposición en campo. Evitar precipitaciones en la fertirrigación. Mezclar el agua y los fertilizantes a utilizar antes de introducir la solución en la instalación. Fotog. 33 En cultivos leñosos se aconseja un porcentaje mínimo de superficie mojada del 30 %, o un 50 % de superficie sombreada, sin embargo, no parece adecuado mojar menos de un 40 % de la superficie en climas áridos, aunque depende mucho del marco de plantación (Fotog. 33). En cultivos hortícolas la superficie mojada debe llegar al 70 ó 90 %, lo que se traduce en mojar en bandas (Fotog. 34). 5.6) Recomendaciones generales del riego localizado. Realizar un manejo, funcionamiento y mantenimiento adecuado (Fotog. 32), siempre por personal cualificado. Fotog. 34 La superficie mojada debe distribuirse alrededor de la planta para garantizar un desarrollo radicular equilibrado y un buen anclaje de las plantas. En todos los casos hay que asegurar un solapamiento de los bulbos húmedos (entre el 15 y el 30 % del radio) para evitar las barreras de suelo seco o de sales situadas entre los bulbos. Fotog. 32 El riego localizado es más ventajoso que otros sistemas si se trata de cultivos espaciados o huertos jóvenes (hortícolas y leñosos). Página WEB: Tf: Fax: Pintor Matías Moreno, , TOLEDO Cofinanciado por la U.E. Página WEB: crea.uclm.es Tf: Fax: Ctra. de las Peñas km. 3, ALBACETE