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 2011 1
IMPORTANCIA DEL AGUA 1 Visto desde el punto de vista hidráulico, las plantas dedican toda su vida a transpirar. 2
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
Qué es el riego? Es el suministro de agua a la zona radicular de las plantas. 4
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
POTENCIAL DEL AGUA DEL SUELO EN 3 TIPOS DE RIEGO Potencial del agua en 3 sistemas de riego 8 7 6 Potencial del agua (Bare es) 5 4 3 2 1 0 1er. 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
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
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
FORMACION DE LA BANDA HUMEDA Superficie Vista lateral Manguera Vista aérea 9
RIEGO LOCALIZADO a) RIEGO POR GOTEO b) RIEGO POR CINTA c) RIEGO POR MICROASPERSION d) RIEGO POR DIFUSOR O MICROJET 10
HISTORIA DEL RIEGO POR GOTEO ANTECEDENTES: 1860 (Alemania), Tub. Porosas. 1920 (Alemania) Tub. Perforadas. 1920 (USA) Mang. permeables enterradas. MICROTUBOS: Inglaterra, después de la 2 da Guerra Mundial. 1964 Beersheba e (Israel). SIMJA BLAS 1966 Victoria (Australia). BLACK y WEST BASES HIDRAULICAS Y FISIOLOGICAS DEL SISTEMA 11
SIMJA BLAS Israel 1964. Estación Experimental Besor en Beersheba (desierto del Neguev) Plantación mandarina Jaffa 8 años de edad Determinación de causa de la superioridad Estudio de emisores 1966. Se patenta el 1 er gotero israelí Coincidencia con el alto desarrollo de la tecnología en los plásticos. 12
GOTERO INVENTADO POR SIMJA BLAS Kibbutz Hatzerim 13
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
FORMACION DE RAICES DEL TOMATE 15
CARACTERISTICAS DEL RIEGO POR GOTEO 1 Requiere un bajo caudal pero una alta frecuencia en el riego. 16
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
CARACTERISTICAS DEL RIEGO POR GOTEO 3 Movimiento de agua en el suelo es horizontal y vertical. 18
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
VENTAJAS DEL RIEGO POR GOTEO 1 Mayor productividad agronómica. 20
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
VENTAJAS DEL RIEGO POR GOTEO 3 Muy adaptable a variadas condiciones de topografía, calidad del agua o limitaciones salinas del suelo. 22
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
VENTAJAS DEL RIEGO POR GOTEO 5 Permite una economía en la mano de obra, en deshierbo, fertilización, etc. 24
LIMITACIONES DEL RIEGO POR GOTEO 1 Requiere una relativamente alta inversión inicial. 25
LIMITACIONES DEL RIEGO POR GOTEO 2 Es de una mayor complejidad que los sistemas de riego tradicionales. 26
LIMITACIONES DEL RIEGO POR GOTEO 3 Requerimiento de un suministro hídrico permanente. 27
LIMITACIONES DEL RIEGO POR GOTEO 4 Dificultad de su uso en cultivos densos (siembra al voleo). 28
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
TIPOS DE RIEGO POR GOTEO 30
TEXTURA DEL SUELO Y PERFIL DE HUMEDECIMIENTO EN EL RIEGO SUBTERRANEO 31
INSTALACION EN EL RIEGO SUBTERRANEO 32
INSTALACION EN EL RIEGO SUPERFICIAL 33
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
ARCO DE CAMPO EN EL RIEGO SUBTERRANEO (Válvulas: Antivacío, Hidráulica, de Aire) 35
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
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
ESQUEMA DE UN CABEZAL DE CONTROL 38
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)
CLASIFICACION DE SISTEMAS DE FILTRADO POR LA FUENTE DE AGUA a) Agua de Pozo 40
CLASIFICACION DE SISTEMAS DE FILTRADO POR LA FUENTE DE AGUA b) Agua de canal (Grava + anillos) 41
CLASIFICACION DE SISTEMAS DE FILTRADO POR LA FUENTE DE AGUA c) Agua de canal (Batería automática de anillos) 42
CLASIFICACION DE ESTACIONES DE FILTRADO POR SU SISTEMA DE LIMPIEZA a) Limpieza automática 43
CLASIFICACION DE ESTACIONES DE FILTRADO POR EL SISTEMA DE LIMPIEZA b) Limpieza programable (tiempo, flujo, diferencial de presión) 44
A) EQUIPO DE BOMBEO 45 SUMINISTRO HIDRICO: Dos electrobombas centrífugas de eje libre
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
a) NIVEL DE FILTRADO Unidad: d Mesh Mesh: Nº aberturas/pulgada lineal Relación: Pasaje del gotero/filtro = 1/0.1047
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 200 75 NEGRO 155 100 AMARILLO 140 115 NEGRO 120 130 ROJO ROJO 80 200 AMARILLO PURPURA Rango de filtración usual: de 120 a 200 mesh. Equivalencia: 1.0 mm. es igual a 1,000 micrones. 48
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
ESTACIONES DE FILTRADO 1. FILTRADO PRIMARIO. a) POZO 50 Filtros hidrociclones para agua de pozo
ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE UN FILTRO HIDROCICLONICO Salida superior Ingreso lateral del agua 51
1. FILTRADO PRIMARIO. 52 Filtros de grava para agua de canal
ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE UN FILTRO DE GRAVA 53
FILTROS SECUNDARIOS ( (MALLA Y ANILLOS) 54
2. FILTRADO DE CONTROL O SECUNDARIO. 55 Filtros de mallas con retrolavado automático
ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE UN FILTRO DE MALLA 56
2. FILTRADO DE CONTROL O SECUNDARIO. b) ANILLOS 57 Filtros de anillos con retrolavado automático
FILTRO DE ANILLOS DESARMADO 58
BATERIA DE FILTRADO PARA AGUA DE POZO Filtros primarios hidrociclónicos más filtros de control de anillos 59
BATERIA AUTOMATICA DE ANILLOS DE ARKAL (PARA AGUA DE RESERVORIO) Filtros de anillos Galaxy (ARKAL) 60
ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE UNA BATERIA AUTOMATICA SPIN KLIN DE ARKAL 61
OPERACIÓN DEL SISTEMA EN EL RETROLAVADO Operación: A a B Rt Retrolavado: B a C 62 Válvula de retrolavado Drenaje Agua limpia
OPERACIÓN DEL SISTEMA EN EL RETROLAVADO FILTRADO LIMPIEZA A A B De A a B B De B a A 63
FILTRO AUTOMATICO DE MALLAS MODELO EBS DE AMIAD 64
EQUIPOS 3. SISTEMAS DE MEDICION DE MEDICION DEL AGUA Caudalímetro Hidrómetro 65
MEDIDORES DE PRESION (Manómetros) 66
ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE UNA VALVULA DE AIRE (O VENTOSA) 67
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
EL AIRE Y LAS VENTOSAS EN LOS SISTEMAS DE RIEGO 69
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
a) COMANDO REMOTO HIDRAULICO a) Candelabro o controlador hidráulico {Emite orden hidráulica} b) Válvula hidráulica {Recibe y ejecuta el comando hidráulico} 71
b) COMANDO REMOTO ELECTRICO a) Controlador electrónico {Emite orden eléctrica} b) Solenoide {el Solenoide transforma el comando eléctrico a comando 72 hidráulico}
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
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
LAS VALVULAS EN EL RIEGO TECNIFICADO 5. VALVULAS EN EL RIEGO 75
PARTES EVAPORIMETRO DE UNA TIPO VALVULA TANQUE CLASE BASICA 76
ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE UNA VALVULA DE CAMARA SIMPLE 77
ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE UNA VALVULA DE DOBLE CAMARA 78
VALVULAS PILOTO 79
VALVULA DE MANDO (SAGIV) Y RELE VALVULA DE CONTROL (SAGIV) Y RELE HIDRAULICO (GALIT) 80
VALVULAS REDUCTORAS CON CONTROL REMOTO (CONTROL POR SAGIV Y GALIT) 81
VALVULA GALIT EMPLEADA COMO REFORZADOR HIDRAULICO 82
USOS PRINCIPALES DE LAS VALVULAS EN EL RIEGO TECNIFICADO Válvula de alivio Válvula reductora 83
VALVULA DE ALIVIO O RAPIDA APERTURA VALVULA DE ALIVIO 84
VALVULA REDUCTORA DE SOSTENDORA-REDUCTORA SOSTENEDORA REDUCTORA DE PRESION 85
VALVULA REDUCTORA DE REDUCTORA CON CONTROL CONTROL REMOTO REMOTO 86
HIDROMETRO 87
C) SISTEMA DE CONDUCCION Y DISTRIBUCION DE AGUA 88
TUBERIAS DE CONDUCCION DE AGUA 89 Tuberías y accesorios de Policloruro de vinilo (PVC)
MANGUERAS O LATERALES DE RIEGO 90
MANGUERAS DE POLIETILENO (PE) 91
LATERALES DE RIEGO Materia prima: Polietileno (PE) de baja densidad, con resistencia a los rayos ultravioleta. 92
ROLLOS DE MANGUERAS DE 400 METROS 93
CARACTERISTICAS DE LOS LATERALES DE RIEGO Diámetro externo Espesor Espesor en "mil" en mm. en mm. (% de pulgada) 25 1.2 20 1.0 16 0.90 0.63 25 0.50 20 0.38 15 0.34 13.5 0.31 12.5 0.25 10 0.20 8 0.15 6 94
UBICACION DEL GOTERO Y LA PLANTA 95
D) EL EMISOR D) EL (disipador EMISOR de presión) Manguera integral de PE con un gotero extruído 96
EVOLUCION DE LOS GOTEROS 1. Microtubos (1940-1965) 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
GRAFICO DE LA DE EVOLUCION LA EVOLUCION DE LOS DE GOTEROS LOS GOTEROS 98
PASOS EN LA EVOLUCION DE LOS GOTEROS PASOS EN LA EVOLUCION DE LOS GOTEROS 99
COMPARACION ENTRE LOS DIFERENTES TIPOS DE FLUJO EN EL LABERINTO COMPARACION ENTRE LOS DIFERENTES TIPOS DE FLUJO c 100
ALGUNOS TIPOS DE GOTEROS TUBERIAS DE CONDUCCION DE AGUA Y GOTEROS Manguera integral de PE (Polietileno) con un gotero extruído 101
TIPOS DE GOTEROS 1. Por su ubicación en la manguera Gotero en línea (extruído) Gotero en derivación 102 (insertable)
TIPOS DE GOTEROS EXTRUIDOS 2. Por su forma Gotero cilíndrico Gotero plano 103
TIPOS DE GOTEROS 3. Por su comportamiento t ante dif. de presión Gotero simples 104 Gotero autocompensados
PARTES DE UN GOTERO SIMPLE 1. Filtro de entrada 2. Laberinto de pérdida 3. Cámara de salida 105
PARTES DE UN GOTERO AUTOCOMPENSADO
ELASTOMERO O DIAFRAGMA
PRESION VS CAUDAL EN TRES GOTEROS 25 20 15 10 LINEAS ROJA Goteros AMARILLA simples VERDE: Gotero autocompensado 5 Según la ecuación de Karmeli y Keller: Q = Kh x 0 1 2 3 4 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
DETERMINACION DE LOS COEFICIENTES DE UNIFORMIDAD
DETERMINACION DEL COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD DE CAUDALES (CUC)
DETERMINACION DEL COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD DE PRESIONES (CUP)
MAXIMA LONGITUD DEL LATERAL (m.) 10% DE VARIACION TIRAN 16012. Diámetro interno 13.7 mm; Presión 1.4 Bares, Caudal 1.6 l/h TOPOGRAFIA (%) Espaciamiento entre emisores (m). Pendiente 0.20 0.25 0.30 0.40 0.45 (%) m. m. m. m. m. Ascendente -2 49 58 65 77 82-1 52 62 71 86 94 0 56 67 77 96 105 1 59 71 83 105 116 Descendente 2 61 75 87 112 124 112
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
EVAPORIMETRO TIPO TANQUE CLASE A 114
ATMOMETRO Y PLUVIOMETRO 115
ESTACIONES METEREOLOGICAS DIGITALES 116
ADITAMIENTO DE LA ESTACION PARA DETERMINAR LA HUMEDAD y TEMPERATURA DEL SUELO. 117
118 EL TENSIOMETRO
ESQUEMA DE UN TENSIOMETRO 119
FUNCIONAMIENTO DEL TENSIOMETRO 120
PARTES DEL TENSIOMETRO 121
TENSIOMETRO Y SU UBICACION 122
UBICACIÓN DE LA BATERIA DE TENSIOMETROS 123
INSTALACION DE LOS TENSIOMETROS EN FRUTALES 124
FUNCIONAMIENTO DE LA BATERIA DE TENSIOMETROS 125
TIPOS DE TENSIOMETROS 126
GRACIAS POR SU TIEMPO! Ingº M. Sc. José M. Lecaros Barragán Correo-E: josemlecaros@yahoo.es Celular: (074) 97995 6318 127