SEMINARIO INTERNACIONAL DE RIEGO Y FERTIRRIGACION Chiclayo, 23 y 24 de Junio de 2011

Transcripción

1 EL RIEGO POR GOTEO Ingº M. Sc. José M. Lecaros Barragán Director del Instituto Rural Olmos (IROL) Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo (USAT) SEMINARIO INTERNACIONAL DE RIEGO Y FERTIRRIGACION Chiclayo, 23 y 24 de Junio de

2 IMPORTANCIA DEL AGUA 1 Visto desde el punto de vista hidráulico, las plantas dedican toda su vida a transpirar. 2

3 IMPORTANCIA DEL AGUA 2 En trigo se requiere 500 Kg. de agua para producir 1 Kg. de materia seca. Si el Rdto fuera 5,000 Kg./Ha el agua requerida para una hectárea de trigo será 2 500,000 Kg. (2,500 Tm o 2,500 metros cúbicos) 3

4 Qué es el riego? Es el suministro de agua a la zona radicular de las plantas. 4

5 Qué es el riego por goteo? Es el suministro de agua constante y uniforme, gota a gota, que permite mantener el agua de la zona radicular en condiciones de baja tensión. 5

6 POTENCIAL DEL AGUA DEL SUELO EN 3 TIPOS DE RIEGO Potencial del agua en 3 sistemas de riego Potencial del agua (Bare es) er. Día 3er. Día 6to. Día 9no. Día 12mo. Día 15to Día 18vo. Día 21er. Día 24to Día -1 Tiempo 6 R. goteo R. aspersión R. gravedad

7 ESQUEMA DEL DESPLAZAMIENTO DE LAS SALES POR EL FRENTE HUMEDO DEL GOTERO SUELO GOTERO ZONA SATURADA ZONA LAVADA MUY ALTA SALINIDAD DESPLAZAMIENTO DE LAS SALES BULBO DE HUMEDAD 7

8 PERFIL DE HUMEDECIMIENTO EN EL RIEGO SUPERFICIAL Bulbo húmedo de 1 gotero Distanciamiento para lograr el traslape entre los goteros 8 Suelo arenoso Suelo franco Suelo arcilloso

9 FORMACION DE LA BANDA HUMEDA Superficie Vista lateral Manguera Vista aérea 9

10 RIEGO LOCALIZADO a) RIEGO POR GOTEO b) RIEGO POR CINTA c) RIEGO POR MICROASPERSION d) RIEGO POR DIFUSOR O MICROJET 10

11 HISTORIA DEL RIEGO POR GOTEO ANTECEDENTES: 1860 (Alemania), Tub. Porosas (Alemania) Tub. Perforadas (USA) Mang. permeables enterradas. MICROTUBOS: Inglaterra, después de la 2 da Guerra Mundial Beersheba e (Israel). SIMJA BLAS 1966 Victoria (Australia). BLACK y WEST BASES HIDRAULICAS Y FISIOLOGICAS DEL SISTEMA 11

12 SIMJA BLAS Israel Estación Experimental Besor en Beersheba (desierto del Neguev) Plantación mandarina Jaffa 8 años de edad Determinación de causa de la superioridad Estudio de emisores Se patenta el 1 er gotero israelí Coincidencia con el alto desarrollo de la tecnología en los plásticos. 12

13 GOTERO INVENTADO POR SIMJA BLAS Kibbutz Hatzerim 13

14 BLACK y WEST Australia 1966 ensayos en Manzanos, duración: 3 meses. RESULTADOS (pérdidas en la transpiración) Tratamientos Transpiración Tratamiento 5 (testigo) 100% Tratamiento 4 (75% raíces regadas) 94% Tratamiento 3 (50% raíces regadas) 88% Tratamiento 2 (25% raíces regadas) 74% Tratamiento 1 (0% raíces regadas) 0% 14

15 FORMACION DE RAICES DEL TOMATE 15

16 CARACTERISTICAS DEL RIEGO POR GOTEO 1 Requiere un bajo caudal pero una alta frecuencia en el riego. 16

17 CARACTERISTICAS DEL RIEGO POR GOTEO 2 La alta frecuencia de riego permite mantener en un nivel óptimo la humedad en el suelo; ello significa una baja tensión del agua en el suelo. 17

18 CARACTERISTICAS DEL RIEGO POR GOTEO 3 Movimiento de agua en el suelo es horizontal y vertical. 18

19 CARACTERISTICAS DEL RIEGO POR GOTEO 4 Es un sistema de riego localizado, no se moja todo el suelo sino una parte (hay zonas secas). 19

20 VENTAJAS DEL RIEGO POR GOTEO 1 Mayor productividad agronómica. 20

21 VENTAJAS DEL RIEGO POR GOTEO 2 Muy alta eficiencia en el empleo del agua y de los fertilizantes. R por Goteo: 90 a 95%, R por Gravedad: 55 a 60% 21

22 VENTAJAS DEL RIEGO POR GOTEO 3 Muy adaptable a variadas condiciones de topografía, calidad del agua o limitaciones salinas del suelo. 22

23 VENTAJAS DEL RIEGO POR GOTEO 4 No interfiere con otras prácticas, se puede irrigar y a la vez emplear maquinaria agric, cosechar, fumigar, etc. 23

24 VENTAJAS DEL RIEGO POR GOTEO 5 Permite una economía en la mano de obra, en deshierbo, fertilización, etc. 24

25 LIMITACIONES DEL RIEGO POR GOTEO 1 Requiere una relativamente alta inversión inicial. 25

26 LIMITACIONES DEL RIEGO POR GOTEO 2 Es de una mayor complejidad que los sistemas de riego tradicionales. 26

27 LIMITACIONES DEL RIEGO POR GOTEO 3 Requerimiento de un suministro hídrico permanente. 27

28 LIMITACIONES DEL RIEGO POR GOTEO 4 Dificultad de su uso en cultivos densos (siembra al voleo). 28

29 EL RIEGO POR GOTEO EN EL MUNDO La ampliación de los trabajos de investigación comparando el sistema de riego por goteo con el riego por aspersión, con el riego por gravedad, etc. ayudó a diseminar ésta tecnología por todo el mundo. Posteriores trabajos evaluando su empleo con aguas salinas, en suelos con limitaciones, etc. consolidaron su empleo y expansión en el mundo. 29

30 TIPOS DE RIEGO POR GOTEO 30

31 TEXTURA DEL SUELO Y PERFIL DE HUMEDECIMIENTO EN EL RIEGO SUBTERRANEO 31

32 INSTALACION EN EL RIEGO SUBTERRANEO 32

33 INSTALACION EN EL RIEGO SUPERFICIAL 33

34 RIESGOS EN EL RIEGO SUBTERRANEO RIESGO POR LA INTRUSION DE MATERIAL INERTE: Su control es realizado mediante el empleo de válvulas antivacío (tipo Guardián, ARI) en cada cabezal de campo; o mediante válvulas antivacío en cada línea de riego. RIESGO DE OBTURACION DE LOS GOTEROS POR INTRUSION DE RAICES: Su control es realizado mediante la aplicación periódica de herbicidas. 34

35 ARCO DE CAMPO EN EL RIEGO SUBTERRANEO (Válvulas: Antivacío, Hidráulica, de Aire) 35

36 EJEMPLO DE UN PROYECTO DE RIEGO ERÚ S.A.C. ISREX PE FRUTALES MOTUPE 5,54 has LUIS TAY WO CHONG TANGY "EL ESFUERZO" L-150 Base del diseño: Lámina máxima (mm./día) a reponer (ET x Kc) Definición del requerimiento hídrico: a) Caudal (m 3 /h ó lps) b) Presión (Bares ó m.c.a.) 36

37 DESCRIPCION DE UN SISTEMA DE RIEGO POR GOTEO A) SISTEMA DE BOMBEO. B) ESTACION DE FILTRADO Y FERTIRIEGO (ambos conforman el Cabezal de Control). C) SISTEMA DE CONDUCCION Y DISTRIBUCION DE AGUA. D) EMISORES O GOTEROS. 37

38 ESQUEMA DE UN CABEZAL DE CONTROL 38

39 PARTES DEL SISTEMA DE FILTRADO 1. PARTES a) Filt. Primario. b) Filt. Control c) Sist medición ió d) Inyec. fert. 39 Batería de filtrado con retrolavado autom. para agua de canal (o reservorio)

40 CLASIFICACION DE SISTEMAS DE FILTRADO POR LA FUENTE DE AGUA a) Agua de Pozo 40

41 CLASIFICACION DE SISTEMAS DE FILTRADO POR LA FUENTE DE AGUA b) Agua de canal (Grava + anillos) 41

42 CLASIFICACION DE SISTEMAS DE FILTRADO POR LA FUENTE DE AGUA c) Agua de canal (Batería automática de anillos) 42

43 CLASIFICACION DE ESTACIONES DE FILTRADO POR SU SISTEMA DE LIMPIEZA a) Limpieza automática 43

44 CLASIFICACION DE ESTACIONES DE FILTRADO POR EL SISTEMA DE LIMPIEZA b) Limpieza programable (tiempo, flujo, diferencial de presión) 44

45 A) EQUIPO DE BOMBEO 45 SUMINISTRO HIDRICO: Dos electrobombas centrífugas de eje libre

46 B) ESTACION DE FILTRADO ELEMENTOS A CONSIDERAR: a) Determinación del grado de filtrado. b) Fuente de agua (determinación de tipo de filtrado a emplear). c) Cuantificación del tamaño de la estación (según catálogo). 46

47 a) NIVEL DE FILTRADO Unidad: d Mesh Mesh: Nº aberturas/pulgada lineal Relación: Pasaje del gotero/filtro = 1/0.1047

48 EL EMISOR VS. GRADO DE FILTRACION Y CODIGO DE COLORES Relación: Pasaje del gotero/filtro = 1/0.10 GRADO DE TAMAÑO DE CODIGO DE CODIGO DE FILTRACIÓN ORIFICIO COLORES COLORES (mesh) (micrones) (ARKAL) (AMIAD) 55 VERDE NEGRO AMARILLO NEGRO ROJO ROJO AMARILLO PURPURA Rango de filtración usual: de 120 a 200 mesh. Equivalencia: 1.0 mm. es igual a 1,000 micrones. 48

49 b) DETERMINACION DEL TIPO DE FILTRADO TIPO DE PROBLEMA Arena (Agua de pozo) Algas, materia orgánica (Agua de reservorio) Limo (agua de reservorio) FILTRADO SOLUCION Filtros Hidrociclones Filtros de grava más anillos o mallas o baterías automáticas de anillos Filtros de grava más anillos o mallas o baterías automáticas de anillos 49

50 ESTACIONES DE FILTRADO 1. FILTRADO PRIMARIO. a) POZO 50 Filtros hidrociclones para agua de pozo

51 ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE UN FILTRO HIDROCICLONICO Salida superior Ingreso lateral del agua 51

52 1. FILTRADO PRIMARIO. 52 Filtros de grava para agua de canal

53 ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE UN FILTRO DE GRAVA 53

54 FILTROS SECUNDARIOS ( (MALLA Y ANILLOS) 54

55 2. FILTRADO DE CONTROL O SECUNDARIO. 55 Filtros de mallas con retrolavado automático

56 ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE UN FILTRO DE MALLA 56

57 2. FILTRADO DE CONTROL O SECUNDARIO. b) ANILLOS 57 Filtros de anillos con retrolavado automático

58 FILTRO DE ANILLOS DESARMADO 58

59 BATERIA DE FILTRADO PARA AGUA DE POZO Filtros primarios hidrociclónicos más filtros de control de anillos 59

60 BATERIA AUTOMATICA DE ANILLOS DE ARKAL (PARA AGUA DE RESERVORIO) Filtros de anillos Galaxy (ARKAL) 60

61 ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE UNA BATERIA AUTOMATICA SPIN KLIN DE ARKAL 61

62 OPERACIÓN DEL SISTEMA EN EL RETROLAVADO Operación: A a B Rt Retrolavado: B a C 62 Válvula de retrolavado Drenaje Agua limpia

63 OPERACIÓN DEL SISTEMA EN EL RETROLAVADO FILTRADO LIMPIEZA A A B De A a B B De B a A 63

64 FILTRO AUTOMATICO DE MALLAS MODELO EBS DE AMIAD 64

65 EQUIPOS 3. SISTEMAS DE MEDICION DE MEDICION DEL AGUA Caudalímetro Hidrómetro 65

66 MEDIDORES DE PRESION (Manómetros) 66

67 ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE UNA VALVULA DE AIRE (O VENTOSA) 67

68 EQUIPOS ACCESORIOS 1. VALVULAS DE AIRE Ventosa cinet. ó válvula de aire y vacío (Emek) Ventosa de purga o purgador (Segev) Ventosa ó válvula combinada (Barak) 68

69 EL AIRE Y LAS VENTOSAS EN LOS SISTEMAS DE RIEGO 69

70 CONTROLADORES REMOTOS DE RIEGO a) Candelabro o controlador hidráulico {Emplea comandos hidráulicos} b) Controlador electrónico (enlazado o no con una P.C.) {Emplea comandos mixtos o eléctricos} 70

71 a) COMANDO REMOTO HIDRAULICO a) Candelabro o controlador hidráulico {Emite orden hidráulica} b) Válvula hidráulica {Recibe y ejecuta el comando hidráulico} 71

72 b) COMANDO REMOTO ELECTRICO a) Controlador electrónico {Emite orden eléctrica} b) Solenoide {el Solenoide transforma el comando eléctrico a comando 72 hidráulico}

73 c) COMANDO REMOTO MIXTO a) Controlador electrónico ect co {Emite orden eléctrica} b) Unidad remota (U.R.) {Solenoide transforma com. eléctrico en com. hidráulico} c) Válvula hidráulica {Recibe y ejecuta el comando hidráulico} 73

74 PROYECTO TIPICO CON CONTROL REMOTO MIXTO (com. eléctrico + com. hidráulico) PROYECTO CON CONTROL REMOTO MIXTO (com. eléctrico + com. hidráulico) NYY Cable 4 wire 0.8 mm Command pipe - 6 unidades repetidoras "Quad Edge Unit N 4:3/4 "Quad Edge Unit N 1:4/4 "Quad Edge Unit N 2:2/4 "Quad Edge Unit N 3:4/4-18 válvulas hidráulicas "Quad Edge Unit N 5:3/4 "Quad EdgeUnit N 6:2/4 SAPIR 12++ DC CONTROLLER ISREX PERÚ S.A.C. 74

75 LAS VALVULAS EN EL RIEGO TECNIFICADO 5. VALVULAS EN EL RIEGO 75

76 PARTES EVAPORIMETRO DE UNA TIPO VALVULA TANQUE CLASE BASICA 76

77 ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE UNA VALVULA DE CAMARA SIMPLE 77

78 ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE UNA VALVULA DE DOBLE CAMARA 78

79 VALVULAS PILOTO 79

80 VALVULA DE MANDO (SAGIV) Y RELE VALVULA DE CONTROL (SAGIV) Y RELE HIDRAULICO (GALIT) 80

81 VALVULAS REDUCTORAS CON CONTROL REMOTO (CONTROL POR SAGIV Y GALIT) 81

82 VALVULA GALIT EMPLEADA COMO REFORZADOR HIDRAULICO 82

83 USOS PRINCIPALES DE LAS VALVULAS EN EL RIEGO TECNIFICADO Válvula de alivio Válvula reductora 83

84 VALVULA DE ALIVIO O RAPIDA APERTURA VALVULA DE ALIVIO 84

85 VALVULA REDUCTORA DE SOSTENDORA-REDUCTORA SOSTENEDORA REDUCTORA DE PRESION 85

86 VALVULA REDUCTORA DE REDUCTORA CON CONTROL CONTROL REMOTO REMOTO 86

87 HIDROMETRO 87

88 C) SISTEMA DE CONDUCCION Y DISTRIBUCION DE AGUA 88

89 TUBERIAS DE CONDUCCION DE AGUA 89 Tuberías y accesorios de Policloruro de vinilo (PVC)

90 MANGUERAS O LATERALES DE RIEGO 90

91 MANGUERAS DE POLIETILENO (PE) 91

92 LATERALES DE RIEGO Materia prima: Polietileno (PE) de baja densidad, con resistencia a los rayos ultravioleta. 92

93 ROLLOS DE MANGUERAS DE 400 METROS 93

94 CARACTERISTICAS DE LOS LATERALES DE RIEGO Diámetro externo Espesor Espesor en "mil" en mm. en mm. (% de pulgada)

95 UBICACION DEL GOTERO Y LA PLANTA 95

96 D) EL EMISOR D) EL (disipador EMISOR de presión) Manguera integral de PE con un gotero extruído 96

97 EVOLUCION DE LOS GOTEROS 1. Microtubos ( ) 1965) 2. Goteros en línea de flujo laminar (desde 1966). 3. Goteros en línea de flujo turbulento. 4. Goteros en derivación autocompensados. 5. Mangueras integrales o goteros extruídos. 97

98 GRAFICO DE LA DE EVOLUCION LA EVOLUCION DE LOS DE GOTEROS LOS GOTEROS 98

99 PASOS EN LA EVOLUCION DE LOS GOTEROS PASOS EN LA EVOLUCION DE LOS GOTEROS 99

100 COMPARACION ENTRE LOS DIFERENTES TIPOS DE FLUJO EN EL LABERINTO COMPARACION ENTRE LOS DIFERENTES TIPOS DE FLUJO c 100

101 ALGUNOS TIPOS DE GOTEROS TUBERIAS DE CONDUCCION DE AGUA Y GOTEROS Manguera integral de PE (Polietileno) con un gotero extruído 101

102 TIPOS DE GOTEROS 1. Por su ubicación en la manguera Gotero en línea (extruído) Gotero en derivación 102 (insertable)

103 TIPOS DE GOTEROS EXTRUIDOS 2. Por su forma Gotero cilíndrico Gotero plano 103

104 TIPOS DE GOTEROS 3. Por su comportamiento t ante dif. de presión Gotero simples 104 Gotero autocompensados

105 PARTES DE UN GOTERO SIMPLE 1. Filtro de entrada 2. Laberinto de pérdida 3. Cámara de salida 105

106 PARTES DE UN GOTERO AUTOCOMPENSADO

107 ELASTOMERO O DIAFRAGMA

108 PRESION VS CAUDAL EN TRES GOTEROS LINEAS ROJA Goteros AMARILLA simples VERDE: Gotero autocompensado 5 Según la ecuación de Karmeli y Keller: Q = Kh x R. Laminar (X=1) Parc Tur. (X=0.5) R. Turbul. (X=0) Donde: Q : Caudal (LPH) K : Coef. gotero h : Presión (Bar) x : Exp.desc.got. 108

109 DETERMINACION DE LOS COEFICIENTES DE UNIFORMIDAD

110 DETERMINACION DEL COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD DE CAUDALES (CUC)

111 DETERMINACION DEL COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD DE PRESIONES (CUP)

112 MAXIMA LONGITUD DEL LATERAL (m.) 10% DE VARIACION TIRAN Diámetro interno 13.7 mm; Presión 1.4 Bares, Caudal 1.6 l/h TOPOGRAFIA (%) Espaciamiento entre emisores (m). Pendiente (%) m. m. m. m. m. Ascendente Descendente

113 LA APLICACIÓN DEL RIEGO Y SU CONTROL Determinación del volumen a aplicar a) Evaporímetro, atmómetro y pluviómetro b) Estaciones metereológicas digitales Control y monitoreo del riego Uso de los tensiómetros 113

114 EVAPORIMETRO TIPO TANQUE CLASE A 114

115 ATMOMETRO Y PLUVIOMETRO 115

116 ESTACIONES METEREOLOGICAS DIGITALES 116

117 ADITAMIENTO DE LA ESTACION PARA DETERMINAR LA HUMEDAD y TEMPERATURA DEL SUELO. 117

118 118 EL TENSIOMETRO

119 ESQUEMA DE UN TENSIOMETRO 119

120 FUNCIONAMIENTO DEL TENSIOMETRO 120

121 PARTES DEL TENSIOMETRO 121

122 TENSIOMETRO Y SU UBICACION 122

123 UBICACIÓN DE LA BATERIA DE TENSIOMETROS 123

124 INSTALACION DE LOS TENSIOMETROS EN FRUTALES 124

125 FUNCIONAMIENTO DE LA BATERIA DE TENSIOMETROS 125

126 TIPOS DE TENSIOMETROS 126

127 GRACIAS POR SU TIEMPO! Ingº M. Sc. José M. Lecaros Barragán Correo-E: Celular: (074)