De interés
El ahorro del agua en el riego
En las épocas del año en las que bajan las precipitaciones y se depende de las reservas de agua, la buena gestión del agua es esencial en todos los sectores. Con respecto al riego de jardines, esta gestión no sólo afecta a la época de sequía, sino que se debe incorporar en las prácticas de riego durante todo el año.
Un factor esencial para ahorrar agua en el jardín es establecer de la forma más eficiente los métodos de riego. En este sentido es importante recordar que el agua que debe suministrarse a las plantas ha de ser, sólo, la estrictamente necesaria de acuerdo a sus necesidades reales. Por esto hay que establecer correctamente las frecuencias, tiempos y dosis de riego, así como evitar los riegos excesivos y los que produzcan encharcamientos en el suelo o pérdidas de agua por escorrentía o elevada evaporación.
Además, y puesto que las temperaturas y régimen de lluvias varían en función de la época del año, también es importante adaptar el riego a las variaciones climáticas estacionales; sí el riego está automatizado no hay que olvidar desconectar el programador en caso de que no disponga de suspensión por lluvia.
También es importante recordar que los sistemas de riego más ahorradores son los que suministran el agua de forma localizada, como el riego por goteo. Este sistema, cómodo y de fácil instalación, permite obtener la máxima eficiencia con el mínimo aporte de agua, minimiza las pérdidas por evaporación y es ideal para regar árboles, arbustos y macizos de plantas.
En el caso de usar riego por aspersión, es importante dimensionar correctamente el sistema de tuberías y aspersores en función de las superficies de cobertura, espaciamiento, consumo y uniformidad del riego para evitar sobre regar las zonas interiores y regar áreas adyacentes que no lo necesitan como pavimentos, paredes o zonas ya regadas. La regulación del giro y el alcance de los difusores y aspersores es importante para que no mojen las zonas anteriormente citadas que no necesitan ser regadas.
El correcto mantenimiento del sistema de riego también puede ahorrar agua. Al menos una vez al año se debe revisar las piezas del sistema de riego para comprobar que no hay fugas en conducciones ni arquetas. También se debe limpiar los filtros de los emisores; la acumulación de suciedad en ellos hace que baje la eficiencia del riego.
Por último es importante recordar que es mejor regar durante la noche, ya que las pérdidas por evaporación son menores y las plantas y el suelo retienen más la humedad. Regar por la noche es muy fácil y nada incómodo si se usan programadores que permiten seleccionar el horario.
Programación de riegos
La necesidad de agua de riego es la cantidad de agua que debe aportarse a un cultivo para asegurar que recibe la totalidad de sus necesidades hídricas o una fracción de terminada de éstas.
Cuando el riego es la única aportación de agua de que se dispone, la necesidad de agua de riego será al menos igual a las necesidades hídricas del cultivo, siendo mayor cuando existen pérdidas (escorrentía, percolación, falta de uniformidad en la distribución, etc.), y menor cuando la planta puede satisfacer sus necesidades hídricas a partir de otros recursos (lluvia, reservas de agua en el suelo, etc.). Por tanto, para poder planificar los riegos, tanto en lo que se refiere a la frecuencia como a la dosis, es necesario conocer las necesidades hídricas de los cultivos, es decir, la cantidad de agua que requieren para un desarrollo óptimo.
Según la FAO (1986) este agua se corresponde con “el nivel de evapotranspiración de un cultivo libre de enfermedades y creciendo en un terreno de superficie superior a 1 Ha en unas condiciones óptimas de suelo (ETc)”. Dichas necesidades se miden en mm/día y van a depender en cada momento de diversos factores: condiciones meteorológicas, características del suelo y del propio cultivo (especie, variedad, estado fenológico, adaptación al hábitat de cultivo, etc.).
Para su cálculo, en primer lugar hay que determinar la evapotranspiración de referencia (ETo), que se define como (FAO, 1986): “el nivel de evapotranspiración de una superficie considerable de césped de una altura uniforme (entre 8 y 15 cm) en crecimiento activo que recubra completamente el suelo y bien abastecida de agua”. Para ello pueden emplearse diversos métodos, que requieren la medición de distintos datos climatológicos: Penman, Blaney-Criddle, medición de la radiación solar, medición de la evaporación de un tanque evaporimétrico, etc.
Entre éstos, el más sencillo y de uso más extendido es el basado en la medición de la evaporación en tanque evaporimétrico y, concretamente, de “Clase A”.
La programación de los riegos también puede llevarse a cabo aplicando procedimientos basados en la medición del volumen de agua en el suelo mediante sondas de neutrones, técnicas de reflectometría (TDR o Time Domain Reflectometry) o por el método gravimétrico, pero estos métodos presentan el inconveniente de que son caros o de difícil aplicación.
No obstante, también es útil la medida de la tensión del agua en el suelo mediante tensiómetros, siendo éste el método más empleado en riego por goteo, ya que se ajusta a las necesidades del agricultor.
Adicionalmente, existen sofisticados métodos que tienen en cuenta determinados parámetros de la planta, como tensión de la savia y temperatura foliar, cuya medición se realiza mediante cámaras de presión y termómetros de infrarrojos, respectivamente. Las primeras son instrumentos que evalúan el estado hídrico de la planta a partir de la medida de la tensión de la savia, de forma que a mayores valores de tensión mejor es el estado hídrico de la planta. No obstante, este método costoso y de difícil aplicación.
El termómetro de infrarrojos aún está en fase experimental y consiste en un dispositivo para la medida de la temperatura foliar: dado que la transpiración tiene un efecto refrigerante, un aumento de la temperatura supone una reducción de la transpiración y por tanto un déficit en la absorción de agua por la planta. 2.TANQUE EVAPORÍMETRO DE CLASE A. Se trata de un recipiente cilíndrico fabricado a base de hierro galvanizado, de 1,21 m de diámetro y 25,4 cm de alto, que se coloca a unos centímetros sobre el suelo utilizando una plataforma, generalmente de madera El agua de la cubeta debe mantenerse a 5-7 cm del borde.
La evaporación debe calcularse diariamente por diferencia entre dos lecturas consecutivas del limnímetro (instrumento dotado de un tornillo micrométrico, que permite determinar el nivel de agua en el tanque). Es recomendable realizar dichas lecturas a primera hora de la mañana y a la misma hora.
A partir del promedio de los valores de la evaporación (E), para períodos de al menos una semana, se calcula la ETo, mediante la siguiente expresión: ETo = Kp x E, siendo Kp un coeficiente que depende de las características del tanque, situación, condiciones climáticas, etc. La ETc se calcula a partir del valor de la ETo, conociendo el coeficiente de cultivo específico en la zona (Kc): ETc = Kc x ETo El valor de Kc depende del cultivo (especie e incluso variedad), de su ciclo vegetativo, y de su fenología, así como de las condiciones específicas del cultivo en la explotación (densidad de población, orientación de las líneas, etc.) y de las condiciones climáticas locales.
Por tanto, este coeficiente varia a lo largo del ciclo de cultivo, creciendo desde los valores más bajos en el período inicial (siembra o trasplante) a lo largo de la fase de crecimiento vegetativo, alcanzando los valores más altos en el período de máximo desarrollo (máximo sombreado del suelo) y decreciendo en la maduración o senescencia.
Posteriormente se tendrán en cuenta otras fuentes de suministro, así como una serie de coeficientes que consideren el rendimiento de la instalación de riego y su uniformidad y el aporte necesario que permita cubrir las necesidades de lavado de sales, para finalmente realizar un balance hídrico que será el que nos indique las dosis real de riego: Nr = ETc – R + Lr Donde: Nr, son las necesidades netas de riego. R, es el agua que utiliza el cultivo procedente de fuentes distintas al riego. Lr, es la fracción de lavado. 3.Uso de Tensiómetros Un tensiómetro es un instrumento que indica el esfuerzo que han de realizar las raíces del cultivo para extraer del suelo la humedad que necesita, actuando como una raíz artificial. Consiste en un tubo sellado herméticamente, equipado con una punta cerámica porosa y un vacuómetro, este último con una escala de 0 a 100 cb (centibares).
Se coloca en el suelo de forma que controle la humedad disponible en toda la zona de crecimiento de las raíces. La tierra seca extrae líquido del tensiómetro produciendo un vacío parcial en el instrumento que queda reflejado en el vacuómetro, de forma que cuanto más seca está la tierra, más elevado es el valor registrado en el dial de vacuómetro. Cuando se humedece la tierra, el tensiómetro vuelve a absorber humedad del suelo, reduciéndose la tensión, con lo que el vacuómetro señalará un valor menor.
La interpretación de las lecturas es la siguiente: – Lecturas de 0 a 10 cb: indican que el suelo está saturado o cuanto menos a la “capacidad de campo”. Son normales si se considera un período de un día o dos después de un riego, aunque si perduran indican un exceso de humedad, generalmente debido a un riego demasiado abundante. – Lecturas de 10 a 20 cb: indican que la humedad está a disposición de la planta con un esfuerzo mínimo.
Con el riego por goteo generalmente se procura mantener las lecturas dentro de esta gama, cuando se coloca el tensiómetro a una distancia de aproximadamente medio metro del gotero. – Lecturas de 30 a 60 cb: en esta gama de lecturas está asegurada una buena oxigenación de las raíces. En zonas cálidas y cuando se trate de regar tierras muy arenosas, es recomendable iniciar los riegos con lecturas de 40 a 45 cb.
En las zonas frescas o en las tierras con un gran poder de retención, se iniciarán con lecturas de 45 a 60 cb. – Lecturas de 70 ó superiores: indican que la planta está padeciendo estrés y se acerca al punto de marchitamiento, ya que le resulta muy difícil extraer la humedad.
Estos instrumentos sobre todo dan buenos resultados en riego por goteo, siendo aceptables en riegos por inundación y poco eficientes en riego de pie o a manta. Normalmente se colocan al menos dos tensiómetros a distinta profundidad en cada punto a controlar, procurando el buen sellado para evitar que el agua penetre directamente el el instrumento. Para ello se prepara una pasta saturada con agua y al tierra donde se va a colocar y se deposita en el fondo del orificio practicado para tal fin.
El más superficial de los tensiómetros se coloca a una distancia de 30-40 cm del emisor y es el que indica el agua disponible para el cultivo y el más profundo orienta sobre las pérdidas y la evolución de la humedad a lo largo del perfil y se dispone de forma que alcance la profundidad del cultivo y algo más distanciado del emisor.
Desalinización de aguas para riego con energía solar
La necesidad de agua de riego es la cantidad de agua que debe aportarse a un cultivo para asegurar que recibe la totalidad de sus necesidades hídricas o una fracción determinada de éstas.
Las zonas áridas se caracterizan por la escasez de agua y la gran cantidad de energía solar incidente. La presencia de agua salinizada está aumentado a lo largo de nuestra geografía debido a la sobreexplotación de los acuíferos. La energía solar puede ser en estas zonas la clave para desalinizar el agua para el consumo humano y para su uso en la agricultura. La utilización de la energía solar para la destilación del agua es un práctica que se viene realizando desde hace mucho tiempo.
El primer documento que habla sobre esta cuestión data de 1551 y fue redactado por alquimistas árabes. En 1589, Della Porta describe una sistema de destilación de agua con energía solar. En 1862, Lavoisier experimenta estas técnicas mediante el uso de grandes lentes que concentran la radiación solar.
En la actualidad en Grecia se hallan funcionando varias instalaciones de destiladores solares para el abastecimiento de agua potable. Según el tipo de construcción y las condiciones climatológicas imperantes, con una superficie media de condensación de 2.450 m2, pueden obtenerse de 7.5 a 15 m3 de agua potable por día. En Freeport, en el Golfo de Méjico, se obtienen diariamente 4 millones de litros de agua por el procedimiento LTV ( Long Tube Vertical Multiple Effect Destilation ).
Se trata de un sistema de etapas múltiple que por un proceso de evaporación progresiva, a una presión constantemente decreciente, garantiza un balance energético relativamente favorable. El agua bombeada del Golfo de Méjico se somete a un total de 12 condensaciones. La proporción de agua de mar dulce obtenida, es de 4:3. Un sistema que compite totalmente con este procedimiento es el proceso de distensión de etapas múltiples MFP (Multiple Flash Process).
Por este sistema trabaja una instalación de destilación de diez etapas en San Diego, en la que se producen por día unos 300.000 litros de agua dulce. 2. Descripción de los sistemas utilizados al aire libre Los sistemas más simples han sido los que más se han desarrollado; este es el caso del denominado sistema “depósito”. Dicho sistema consta de una serie de elementos esenciales: depósito para agua, láminas de cristal transparente ( en ocasiones plástico), canales y colector para agua destilada.
La disposición de los elementos varía según los modelos: sobre el suelo se dispone el contenedor de agua, que puede ser negro para absorber mayor cantidad de radiación solar; el agua se evapora (ya desprovista de sales) y se condensa sobre la lámina colocada en la parte superior. Esta lámina suele estar inclinada, y al final el agua se recoge en los extremos una vez destilada. 3. Modelos más utilizados en invernaderos Tinaut et al.
Construyeron un invernadero convencional, pero en su interior, en la parte superior del mismo disponían un contenedor de agua de plástico semitransparente. Este plástico fue elegido porque era capaz de retener la radiación térmica y dejaba pasar la Radiación Fotosintéticamente Activa (P.A.R.).
Este modelo también permite que la radiación nocturna emitida por el suelo del invernadero sea utilizada para mantener el agua caliente. Este equipo de investigadores probaron materiales como el polietileno y el metacrilato, de colores rojo y azul, para la construcción del contenedor, y observaron que la radiación P.A.R. transmitida por el metacrilato rojo doblaba la transmitida por los otros dos materiales.
Luft y Froechtenight diseñaron dos equipos que aumentaban la efectividad de modelos desarrollados con anterioridad. En este modelo el agua fluye entre dos laminas de cristal, pero la lamina inferior únicamente deja pasar hacia el interior del invernadero la P.A.R., quedándose la radiación térmica (infrarroja) entre los dos cristales. De este modo el agua se evapora y condensa más rápidamente, puesto que entre los dos cristales se produce una subida de temperatura mayor que en otros modelos.
Actualmente se está investigando otro modelo que consta de un colector solar, una torre de evaporación y de una torre de condensación. El agua asciende al colector solar por capilaridad por unos micro tubos; aquí el agua se calienta y pasa a la torre de evaporación donde tiene lugar dicho proceso.
Ahora el vapor de agua atraviesa la cámara de condensación donde se produce la condensación del agua cuando el vapor de agua entra en contacto con las superficies frías de dicha cámara.
A veces el agua salada es precalentada mediante un intercambiador de placas situado en la cámara de condensación. De este modo el calentamiento del agua en el colector solar se producirá más rápidamente al estar el agua ya a una temperatura elevada.
El agua que no se ha evaporado se recoge en un depósito, donde esta el agua salada, y cuando la concentración de sales es muy elevada este agua se desecha. Dependiendo de las necesidades se proyectará este modelo, realizando en primer lugar el estudio económico. El coste de la instalación no es muy elevado, ni tampoco su mantenimiento, y se estima que este tipo de instalaciones tienen una vida útil de 20 años.
Consideraciones en el diseño
- Agua necesaria. Esta cantidad de agua viene determinada por la media de consumo diario de agua, a la que habrá que sumarle un tanto por ciento relativo a las pérdidas. También habrá que tener en cuenta la calidad de agua que necesita la explotación, puesto que en ocasiones, tal como ocurre con el riego localizado, se pueden utilizar aguas con mayor concentración en sales que en el riego tradicional. También habrá que tener en cuenta el volumen de agua que debemos almacenar teniendo en cuenta la climatología del lugar y previendo posibles emergencias.
- Productividad por unidad de área. Este dato es la cantidad de agua que una instalación puede desalinizar por unidad de área de intercepción de la radiación solar. Esta productividad se calculará mediante una serie de fórmulas empíricas, que son fruto de la investigación en este tipo de sistemas.
- Superficie solar. En función de la productividad por unidad de área y de las necesidades de agua, se calcula la superficie solar necesaria de intercepción.
- Radiación solar. La disponibilidad de radiación solar en las fechas en las que las necesidades de agua son mayores, es un requisito indispensable para poder proyectar una instalación. Ha de conocerse la distribución de la radiación solar en las distintas épocas del año. También en este caso existen una serie de fórmulas que nos permiten calcular la radiación solar incidente, en función de la latitud del lugar, altura y otros parámetros.
Abonado y salinidad en fertirrigación
En este artículo se expone un estudio que recoge las curvas de aumento del contenido salino, incremento de conductividad eléctrica (CE) de los abonos más comúnmente empleados en nuestro país bajo técnicas de fertirrigación. Se excluyen los ácidos nítrico, fosfórico y sulfúrico.
Cuado o cuanto menos a la “capacidad de campo”. Son normales si se considera un período de un día o dos después de un riego, aunque si perduran indican un exceso de humedad, generalmente debido a un riego demasiado abundante. – Lecturas de 10 a 20 cb: indican que la humedad está a disposición de la planta con un esfuerzo mínimo.
Con el riego por goteo generalmente se procura mantener las lecturas dentro de esta gama, cuando se coloca el tensiómetro a una distancia de aproximadamente medio metro del gotero. – Lecturas de 30 a 60 cb: en esta gama de lecturas está asegurada una buena oxigenación de las raíces. En zonas cálidas y cuando se trate de regar tierras muy arenosas, es recomendable iniciar los riegos con lecturas de 40 a 45 cb.
En las zonas frescas o en las tierras con un gran poder de retención, se iniciarán con lecturas de 45 a 60 cb. – Lecturas de 70 ó superiores: indican que la planta está padeciendo estrés y se acerca al punto de marchitamiento, ya que le resulta muy difícil extraer la humedad. Estos instrumentos sobre todo dan buenos resultados en riego por goteo, siendo aceptables en riegos por inundación y poco eficientes en riego de pie o a manta. Normalmente se colocan al menos dos tensiómetros a distinta profundidad en cada punto a controlar, procurando el buen sellado para evitar que el agua penetre directamente el el instrumento. Para ello se prepara una pasta saturada con agua y al tierra donde se va a colocar y se deposita en el fondo del orificio practicado para tal fin.
El más superficial de los tensiómetros se coloca a una distancia de 30-40 cm del emisor y es el que indica el agua disponible para el cultivo y el más profundo orienta sobre las pérdidas y la evolución de la humedad a lo largo del perfil y se dispone de forma que alcance la profundidad del cultivo y algo más distanciado del emisor.
