CAPÍTULO XV - actaf.co.cu XV.pdf · diseño de sistemas de riego y en la planificación del agua a largo plazo. ... responsable y los frentes de riego y sanidad vegetal de la unidad

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Capítulo XV

CCCCCAPÍTULO XVAPÍTULO XVAPÍTULO XVAPÍTULO XVAPÍTULO XV

EL RIEGO EN CUBAP. A. González y R. Roque

INTRODUCCIÓNEs reconocida ampliamente la importancia del riego para el cultivo

de la papa en las condiciones edafoclimáticas en que se desarrolla enCuba, dado principalmente por realizarse su cultivo en la época de secadonde las precipitaciones solo aportan el 20 % de la lluvia total del añoy en muchas ocasiones de forma irregular, por lo que el productor nun-ca debe arriesgarse a realizar una plantación de papas si no dispone deun sistema de riego confiable y la cantidad de agua suficiente con lacalidad requerida, que garantice entre los 5 000 y 8 000 m3.ha-1, segúnla técnica de riego disponible.

Por ser este un cultivo muy exigente a un manejo cuidadoso delagua, con su máxima demanda de agua en las fases de tuberización yengrose del tubérculo, siempre se han utilizado en Cuba las tecnologíasde riego más avanzadas para poder garantizar dichas exigencias.

Actualmente, alrededor del 90 % del área total de papa plantada en elpaís se benefician con el riego por máquinas de pivote central (hidráuli-cas y eléctricas), que garantizan una eficiencia de aplicación media entre0.75 y 0.85. Las máquinas con bajantes y boquillas colocadas por encimay próximas al follaje de la planta han demostrado su efectividad en elriego de la papa y otros cultivos al garantizar una aplicación uniforme portener menor influencia del viento. Esta tecnología por su productividad,baja presión de trabajo, ahorro de combustible, factibilidad para lafertirrigación y alta eficiencia de aplicación, es considerada como la demayor perspectiva para el cultivo en áreas mayores a las 13.42 ha.

El riego por aspersión portátil también es utilizado fundamental-mente en áreas pequeñas, la eficiencia de aplicación diminuye en estossistemas con el incremento de la presión de trabajo según el aspersorque se utilice. Los sistemas de alta presión (“cañones” con más de 4 kg.(cm2)-1)suelen ser aspersores de gran tamaño y caudales superiores a los40 000 L.h-1, su eficiencia de aplicación es baja (0.6-0,65) al ser fácil-mente afectados por el viento. Este tipo de aspersor no es recomendadopara el riego de la papa.

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Los de media presión (2.5 a 4 kg (cm2)-1) suelen ser aspersores condos boquillas de diámetro comprendido entre 4 y 6.5 mm que aplicancaudales entre 1 000 y 3 500 L.h-1; su eficiencia de aplicación estáentre 0.7 y 0.75. En Cuba, el aspersor de este tipo más utilizado es elMAR 90 Z, con el que se garantiza una uniformidad aceptable al colo-carse en un marco entre laterales y aspersores de 12 m x 12 m. Lossistemas de baja presión (menos de 2.5 kg.(cm2) -1) suelen ser emisoresde una sola boquilla; con diámetros menores a 4 mm y caudales inferio-res a los 1 000 L.h-1, pueden garantizar una eficiencia entre 0.75 y 0.80y una aceptable uniformidad cuando se colocan en marcos inferiores alos 12 m. Las máquinas de desplazamiento frontal, ya sean lateralesrodantes con autopropulsión central o máquinas de accionamiento eléc-trico, pueden alcanzar eficiencias de aplicación entre 0.7 y 0.75; porsus características en cuanto a longitud y desplazamiento son factiblespara el riego de la papa.

Los sistemas de riego por gravedad o superficial son empleados amenor escala en áreas muy localizadas, son los menos eficientes encuanto a la eficiencia global de aplicación (conducción, distribución yaplicación) y solo alcanza entre 0.45 y 0.50 en dependencia de las ca-racterísticas del sistema, trabajos de nivelación previos, tipo de suelo yobras de conducción del agua. Actualmente, la modalidad de riego in-termitente o por impulsos se presenta como una alternativa efectivapara reducir los costos de consumo de agua e incrementa la eficienciaglobal de aplicación, al poder conducir el agua hasta el surco por man-gueras o tuberías con compuertas regulables y controlar las entregas deagua de forma intermitente a través de una válvula que puede gobernar-se automáticamente.

Aplicaciones de riego con intervalos de tres a cuatro días en lasfases de máxima demanda y totales superiores a los 20 riegos en elciclo, han permitido la obtención de altos rendimientos y se correspon-den con los resultados de las investigaciones realizadas hasta la fecha.

En los últimos años la introducción de tecnologías de riego más pro-ductivas y eficientes en la aplicación del agua unida al empleo de unaagrotecnia correcta, han permitido que las variedades expresen en losrendimientos sus altos potenciales productivos. Rendimientos naciona-les que superan las 29 t.ha-1 están muy relacionados con la aplicacióndel riego con máquinas de pivote central, utilizando bajantes y boqui-llas difusoras ubicadas en más del 80 % del área cultivada.

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1. MANEJO DEL RIEGO EN EL CULTIVO DE LA PAPAEN LAS CONDICIONES DE CUBA

El uso eficiente del riego se consigue cuando a través de él se ponena disposición de las plantas las cantidades de agua que ellas demandanen el momento oportuno y en la cuantía necesaria.

El régimen de riego de los cultivos se define como el conjunto denormas parciales y total de riego, la cantidad e intervalo de riegos du-rante el ciclo vegetativo y tiene como finalidad mantener en la capaactiva de suelo donde se desarrolla el sistema radicular, un balance deagua y aire capaz de propiciar al cultivo en combinación con las restan-tes labores culturales las condiciones adecuadas, que permitan obtenerrendimientos altos y estables. En la práctica se establecen dos tipos deregímenes:

Régimen de riego de. proyectoRégimen de riego de explotación.

Régimen de riego de proyecto: representa un pronóstico que surge delanálisis estadístico de una serie de años anteriores, tiene utilidad en eldiseño de sistemas de riego y en la planificación del agua a largo plazo.Régimen de riego de explotación: toma en cuenta las variacionesclimáticas del año en curso, por lo que no se puede hablar de «recetas»,pues se trata de aplicar el agua que realmente necesita el cultivo, en lacantidad y en el momento precisos, requiere de un control técnico es-merado para su aplicación exitosa, además de comprobacionesgravimétricas que permiten verificar la humedad existente en el suelo.

En Cuba, por lo general, se fijan los intervalos de riego y se varía lanorma parcial, de acuerdo con el criterio de los productores. Otra va-riante es fijar la norma y el intervalo durante todo el ciclo vegetativo.La norma parcial neta, en algunos casos, se establece de forma «vi-sual», tratando de saturar al suelo y en otros aplican lo indicado en losinstructivos técnicos (normas entre 190 y 220 m³.ha-1 e intervalos entrecuatro y cinco días).

La aplicación óptima del agua al cultivo de la papa se logra median-te una buena programación del riego. El método bioclimático o “Pro-nóstico de riego”, como es conocido en Cuba, toma en cuenta las va-riaciones climáticas para aplicar la cantidad de agua en el momentooportuno.

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2. INDICACIONES PARA EL MANEJO DE RIEGO EN ELCULTIVO DE LA PAPA EN CUBA

Es imprescindible efectuar un riego humedecedor (MINE), tres ocuatro días antes de la siembra, para reducir al mínimo los dañosmecánicos en la colocación del tubérculo semilla; además, para crearun ambiente fresco y húmedo que evite su deshidratación y facilitarasí un rápido brote. La norma parcial neta a aplicar será entre 250 y400 m3.h-1 en dependencia del grado de humedad existente en el sue-loEl primer riego después de la siembra deberá hacerse entre uno y tresdías de efectuada, antes de que se pierda la humedad del suelo, cui-dando de que no se produzcan excesos de humedad que puedan oca-sionar pérdidas por la pudrición de la semilla. Los sucesivos riegoshasta el día 15 después de la siembra, deberán manejarse según lahumedad existente en el suelo, teniendo en cuenta el tipo de semilla,picada o entera, la variedad, procedencia, etc. Este intervalo deberáoscilar si no llueve, entre los cuatro y seis días. Las decisiones toma-das para el manejo del riego en este período y en el resto del ciclo delcultivo serán colegiadas siempre por el jefe del cultivo o productorresponsable y los frentes de riego y sanidad vegetal de la unidad deproducciónA partir de los 16 días de sembrada y hasta los 30 días se comenzaráa aplicar el régimen de riego que corresponde. Durante esta etapa laprofundidad a humedecer será de 25 cm y los intervalos de riegopodrán oscilar entre los cuatro y cinco días, en dependencia de lasvariaciones climáticasEntre los 30 y 60 días de la siembra, el tubérculo comienza a formar-se y a partir de ese momento debe asegurarse más que en otra oca-sión que la planta disponga de la humedad requerida, ya que un défi-cit de humedad en este período trae como consecuencia una afecta-ción en el desarrollo de los futuros tubérculos. La norma neta a apli-car en esta fase se calcula para una profundidad a humedecer de30 cm. Los intervalos entre riegos serán entre cuatro y cinco días, nodescartando la posibilidad de que estos intervalos se reduzcan a tresdías debido a un aumento de la evaporaciónPasados los 60 días, los riegos deberán efectuarse con mucho cuida-do, para evitar pudriciones de los tubérculos y el tallo (esto ocurrecuando se inicia el encamado del cultivo), pero sin dejar de suminis-

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trar el agua con la frecuencia y cantidad necesarias. La profundidada humedecer en este período es de 30 cm y los intervalos de riegooscilaran entre cuatro y cinco días, excepto en los últimos 15 díasantes de la cosecha en que se manejarán los riegos para evitarpudriciones, los intervalos serán entre cinco y siete díasEn el caso de que el destino de la producción sea para semilla, sesuspenderán los riegos a los 65 días después de la siembra para lo-grar menor tamaño, mayor consistencia y solidez del tubérculoEs importante señalar que entre los 30 y 80 días el cultivo de la papaes muy sensible al atraso o alargamiento del intervalo de riego; cadadía que la humedad desciende del LIMITE PRODUCTIVO, se afec-tan significativamente los rendimientos, por lo que las labores cultu-rales han de organizarse, de modo que no prolonguen el intervaloque exige el cultivo. De producirse un atraso, es necesario incremen-tar el horario y la norma de riego en el próximo ciclo, hasta que serestablezca la humedad óptima; de lo contrario, se arrastraría al ci-clo siguiente la afectación anteriorCuando ocurren lluvias que eleven la humedad del suelo y sea necesarioparar el riego, el arranque o puesta en marcha del riego deberá tener encuenta el tiempo que demora en dar un ciclo. Se presenta a continuaciónlos parámetros para aplicar él “Pronóstico de riego” (Tablas 1 y 2).

Tabla 1. Régimen de riego en el cultivo de la papa en suelosFerralíticos Rojos (determinados por el IIRD)

En la siguiente figura se presentan los diferentes estados de hume-dad, que se pueden alcanzar de acuerdo con los criterios que se apli-quen los riegos (Figura 1).

El valor de la norma parcial neta está representado por la diferenciaentre los límites superior e inferior de agua disponible en el suelo; cuandoel valor de la humedad desciende del límite productivo o límite inferiorde agua disponible, el cultivo comienza afectarse por déficit hídrico.

Período vegetativo (días) Profundidad a humedecer

(cm)

Intervalo de riego (días)

Norma neta parcial

(m3.h-1)

ETR promedio (mm/día)

Mine - - 250-400 - Siembra-brote 0-15 20 Manejo (4-6) 130 2.2-3.3 Brote-crecimento 16-25 25 4-5 160 3.2-4.0 Crecimiento-tuberización 26-60 30 3-5 190 3.8-6.3 Maduración 60 hasta final 30 4-7 190 2.7-4.8

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Tabla 2. Datos necesarios para determinar la dinámica de humedad,en la papa (determinados por el IIRD)

Figura 1. Dinámica de la humedad

Cuando se aplican normas de riego que superan los límites de humedaddeseado, el agua en exceso percola o escurre, lavando los fertilizantes.

Se explica, además, un caso que ocurre con mucha frecuencia en lapráctica, el de aplicar normas de riego con intervalos fijos. En la figurase aprecia cómo al tercer día se debía haber aplicado un riego y no seregó, la humedad entonces descendió del limite productivo; si al cuartodía se aplica la misma norma de riego, la humedad no alcanzará el limi-te superior (capacidad de campo). Si la evaporación sigue siendo alta yse continua aplicando la norma de días anteriores, el cultivo se veráafectado por déficit hídrico. Lo correcto es aplicar una norma superior

Período Vegetativo (días) Profundidad a humedecer (cm)

Coeficientes bioclimáticos (Kb)

Límite productivo (% de la Cc)

Siembra-brote 0-15 20 0.8 85 Brote-crecimento 16-25 25 0.8 85 Crecimiento-Tuberización 26-60 30 0.9 85 Maduración 60 hasta final 30 0.8 85

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para recuperar la humedad del suelo, pero cuando esto se hace de formasistemática estaremos sometiendo al cultivo a estrés hídrico continua-do, provocando afectaciones significativas en los rendimientos.

Un buen manejo del riego consiste en aplicarle al cultivo la cantidadde agua necesaria el momento oportuno. Los recursos necesarios paralograr este objetivo son la instalación de un evaporímetro clase A y unared pluviométrica, además de personal técnico capacitado.

3. SISTEMAS DE RIEGO POR PIVOTE CENTRALEn el 2002, Cuba regaba más del 85 % de las áreas plantadas con

papa con máquinas de pivote central. Antes de 1998, los productores depapa en Cuba no estaban satisfechos con la calidad del riego de estasmáquinas, ellos asociaban (muy certeramente) la uniformidad del riegocon la uniformidad de la producción, y entonces para lograr una unifor-midad aceptable aplicaban dotaciones mayores a las necesarias,incrementando los consumos de agua y energía y, por consiguiente, elcosto del riego. En los estudios y evaluaciones realizados por el IIRD,se determinó que los principales problemas que afectaban la uniformi-dad del riego en los pivotes se encontraban los siguientes: el funciona-miento defectuoso de los aspersores, el efecto distorsionador del vientoy la incorrecta instalación de la carta de aspersores, por lo que el coefi-ciente de uniformidad (CU) no superaba el 70 %.

Un grupo de investigadores y especialistas del IIRD desarrolló yevaluó la tecnología de los bajantes y boquillas de baja presión, utiliza-da en el 100 % de las máquinas de pivote central que riegan papa, locual ha permitido mejorar considerablemente la calidad del riego alobtenerse valores del CU entre 80 y 85 %, con lo que se pueden obtenerrendimientos superiores a las 30 t.ha-1; esta tecnología hizo cambiartotalmente la opinión de los productores de papa respecto a los pivote yhoy es la mas acertada por ellos.

El objetivo de este apartado es proporcionar al productor de papalos conocimientos mínimos indispensables acerca de las máquinas depivote central, tecnología que ha recibido una gran aceptación dentrode la «familia papera en Cuba».

DESCRIPCIÓN DEL EQUIPOLos sistemas de pivote central hoy en día son más avanzados, pero

los principales conceptos son iguales. En realidad, por ser más avanza-dos son más sencillos en cuanto a su funcionamiento y mucho más

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confiable. Antes solamente se movían por propulsión hidráulica utili-zando alta presión, hoy la gran mayoría de los equipos que se comercia-lizan en el mundo son eléctricos, utilizando microinterruptores y moto-res eléctricos mucho más eficientes, sencillos y confiables que los dise-ños anteriores, aunque requieren de personal más capacitado para ga-rantizar una explotación más eficiente.

Longitud de los pivotes. Existe una amplia gama de longitudes, quepermiten la fácil adaptación de los pivotes al tamaño y la forma de lasuperficie a regar. Las longitudes pueden cubrir una amplia gamadesde 50 a 800 m, aunque los modelos más frecuentes no suelensuperar los 500 m. Las longitudes más frecuentes en Cuba oscilanentre 300 y 450 m. Es importante tener muy en cuenta que la superfi-cie aumenta con la longitud y la inversión por hectárea disminuye;es por ello que desde el punto de vista económico sea preferible lainstalación de grandes longitudes.Separación entre torres. Las distancias entre torres varía de acuerdocon los diferentes tipos de marcas y modelos. Por lo general, las se-paraciones míninas son del orden de los 24 m y las máximas de 76,aunque es frecuente encontrar las de 30, 38, 52 y 54 m. Los modelosde tramos largos resultan más económicos, debido a que la torre esuno de los elementos más costosos del sistema. La utilización de unmenor número de torres nos puede resultar ventajoso, debido a quedisminuyen las pérdidas de superficie productiva, al disminuir loscarriles de las ruedas y reducir además los gastos por mantenimien-tos técnicos y averías; sin embargo, esta situación solo es válida paraterrenos llanos.Movimiento de los pivotes. Las torres no solo sirven de apoyo a latubería, sino que son las que proporcionan el movimiento al sistema,para lo cual cada una de ellas está dotada de un mecanismo de pro-pulsión. La velocidad de desplazamiento de las torres, y por consi-guiente, del pivote, depende de la velocidad de la última torre (lamás alejada del punto fijo), la cual puede ser regulada por el agricul-tor para entregar la cantidad de agua requerida. Los pivotes poseenun mecanismo de alineación, el cual actúa acelerando o reduciendoel movimiento de las torres, con lo cual el sistema se mantiene ali-neado; en caso que este mecanismo falle, existe un dispositivo de segu-ridad que detiene el funcionamiento de la unidad, cuando la no alinea-ción supera los limites previstos; de esta forma se evita que ante determi-nadas circunstancias se produzcan importantes daños al sistema.

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Mecanismo de propulsión: Los más conocidos y utilizados a nivelmundial son los hidráulicos y los eléctricos. Sistemas hidráulicos:Son los que utilizan un cilindro o pistón y son accionados por lapresión del agua, que mueve un conjunto de barras que a su vez tras-miten el movimiento a las ruedas. Los modelos con sistemas hidráu-licos son menos costosos que los eléctricos, debido a su sencillez defuncionamiento y a la simplicidad de sus mecanismos, el propioregador puede atender su mantenimiento y reparación. El modeloFegrat de fabricación rusa ampliamente difundido en Cuba desde1977, utiliza el sistema hidráulico para su movimiento. Sistemas eléc-tricos: Los modelos eléctricos poseen en cada torre un motor eléctri-co de pequeña potencia (de 0.373 a 0.746 Kw), la energía eléctricapuede ser suministrada por medio de un generador eléctrico situadojunto al pivote o bien de la red eléctrica nacional; la reducida poten-cia utilizada por los motores determina que el consumo eléctrico seamínimo. Estos sistemas son máqs costosos que los hidráulicos, y re-quiere personal calificado para el mantenimiento y la reparación deaverías; no obstante, ofrecen las siguientes ventajas:

trabajan más fácilmente en topografía irregularla velocidad de giro puede ser regulada con mucha precisión yadmite una amplia variación; esta cualidad permite aplicar unaamplia gama de normas parciales de riego (muy superior a las deaccionamiento hidráulico), que le permite al productor adaptarlas conveniencias de cada casopueden trasladarse sin aplicar aguapueden invertir el sentido de giro automáticamente, lo que le per-mite resolver determinados casos prácticosutilizan menos presión para su funcionamiento y, por consiguiente,consumen menos energía, se estima entre un 15 y 20 % menosque los pivotes hidráulicosson más asequibles a la automatización.

Ruedas : Los sistemas de pivote central pueden utilizar dos tipos derueda, las metálicas y los neumáticos. Las de tipo metálica (similaral modelo Fregat) se plantea que poseen una larga vida útil y que losgastos de mantenimiento son mínimos; sin embargo, la experienciaen Cuba con este tipo de rueda no ha sido favorable. Las ruedas deneumáticos consumen menos energía, la huella es menos profunda yproduce menos «atascamientos». Los sistemas eléctricos modernosutilizas neumáticos de alta «flotación» que tienen mayor tamaño y

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superficie de contacto con el suelo, con lo cual disminuye lacompactación, se mejora la tracción y se consigue una huella menosprofunda.Emisores para la aplicación del agua: Existe una variada gama deemisores de riego para aplicar el agua con los pivotes centrales(Enríquez y Grevenson, 2000); en los últimos 10 años se ha genera-lizado en el mundo la utilización de las boquillas de baja presión quetrabajan entre 10 y 18 m.c.a., lo cual significa un ahorro considerablede energía si lo comparamos con la presión, de operación de losaspersores de impacto, que anteriormente se utilizaban en estas má-quinas que oscilaban entre 30 y 60 m.c.a.. El mercado hoy disponede diferentes emisores para variadas condiciones de suelo, cultivos yclima; los principales modelos que hoy se ofertan son:

SprayRotatorSpinnerWobblerLDNLEPA

El modelo Spray o rociador es un emisor fijo de baja presión, dondeel agua al salir por la boquilla choca contra un plato estático que estáranurado, formando chorros de agua a una presión que oscila entre 4 y18 m.c.a. Existen varios tipos de platos que pueden proporcionar dife-rentes chorros de salida del agua (chorros finos, medianos y fuertes).Debido a que la entrega del agua es fija, la aplicación instantánea esalta y se recomiendan en suelos de poca pendiente y alta velocidad deinfiltración. El Spray es el que utiliza Cuba en las máquinas Fregat y enalgunos modelos eléctricos, y tiene la ventaja que puede ser fabricadoen Cuba. El comportamiento de este emisor en las condiciones cubanasha sido bueno; más del 90 % de las máquinas que regaron papa en lasúltimas campañas lo hicieron con este dispositivo, lográndose en algu-nas fincas rendimientos sobre las 40 t.ha-1. Este tipo de emisor es el másdifundido en el mundo pues resulta mas barato que los ultima tecnología.

Otros modelos de última tecnología disponibles en el mercado inter-nacional es el Rotator (Figura 2), muy similar al Spinner, solo que giraa una velocidad mucho más lenta, debido a un freno en el plato que notiene el Spinner, por lo que necesita una presión de operación superior.Este emisor tiene un radio de alcance de más de 8 m (el Spray alcanza5 m y el Spinner 6.5 m), riega con una gota más grande y maneja el

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viento mejor que todos los emisores de baja presión, con una aplicacióninstantánea menor que el Spray y algo superior al Spinner. El Rotator esel que tiene instalado los Pivotes Valmont que han sido adquiridosrecientemente. El IIRD efectuó pruebas pluviométricas a cuatro máqui-nas con este dispositivo y obtuvo coeficientes de uniformidad de 86, 87,88 y 94 %, lo que demuestra la eficacia de estos emisores. Este tipo deemisor se recomienda para suelos con bajas velocidades de infiltración.

Figura 2. Rotator, utilizado en las máquinas Valley

El Wobbler (Figura 3) es un emisor que posee un cuerpo, que elagua al salir lo hace girar de forma loca, tiene un radio de alcance entre6 y 8 m y una aplicación instantánea muy baja y sus gotas son másgruesas que las del Spray y el Spinner. Funciona con presiones entre 7y 18 m.c.a., es recomendado en todos los suelos, pero funciona mejoren suelos pesados para prevenir los encharcamientos. Este emisor tra-bajó solamente en dos máquinas del tipo Valmont en la Empresa deCultivos Varios Guira de Melena, el Coeficiente de Uniformidad obte-nido por el IIRD en esta maquinas fue de 91 %.

El LDN (low density nozzle), boquilla de baja intensidad. El principiode funcionamiento es muy similar al del Spray, con un plato que aplicachorros de agua fijos, la diferencia es que el LDN utiliza hasta tres platosen un mismo emisor aplicando cada uno un volumen igual, con lo cualobtienen una aplicación instantánea mucho menor que la del Spray. Fun-ciona bien en suelos arenosos hasta francos arenosos con presiones entre 7y 18 mca y radios de alcance entre 6 y 7 m y riega con una gota mediana.

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Figura 3. Wobbler, utilizado en las máquinas Valley

El LEPA (low energy precision application), o sea, baja energía yaplicación precisa; es un emisor para aplicaciones especiales y tieneque estar instalado muy cerca del suelo (40 cm) y por esto alcanza lamayor eficiencia entre todos los emisores, aplica el agua muy próximaal cultivo siendo la más precisa; sin embargo, la aplicación instantáneaes muy alta, se necesitan hacer diques para acomodar el agua. Se consi-dera que es el emisor más eficiente, incluso que el riego por goteo(Enríquez y Grevenson, 2000).

Todos los emisores mencionados son fabricados en plásticos espe-ciales y son resistentes a la corrosión y a los productos químicos, pue-den durar según Enríquez y Grevenson (2000) entre siete y 10 años.

El cañón final. La utilización o no del cañón final ha sido un temamuy discutido en los últimos años. Las razones que obligan a losproductores a defender la utilización del cañón es la pérdida de áreaque se deriva de su no utilización. Está demostrado en las evaluacio-nes pluviométricas realizadas en máquinas que utilizan aspersoresfinales (cañones), que los últimos metros reciben menos cantidad deagua. La utilización de cañones presupone un aumento de los reque-rimientos de presión en el pívot, lo que implica una mayor potenciadel motor y consumo energético superior. Por lo regular, estos caño-nes necesitan presiones del orden de los 5 kg/cm². Los vientos fuer-tes distorsionan el chorro de los cañones con la consiguiente falta deuniformidad en el riego, por lo que en aquellas zonas donde los vien-tos alcanzan altas velocidades no cabe esperar que los rendimientosde los cultivos sean altos en el área regada por el cañón.

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Tarjuelos (1999) opina que la razón de utilizar el cañón en el extre-mo de la tubería del pivote es el bajo costo de la inversión por hectárearegada que se alcanza; sin embargo, las características hidráulicas delos pivotes con cañón en el extremo introducen implicaciones practicassignificativas, tanto en su diseño como en el funcionamiento y en elconsumo de energía.

El hecho de lograr menos uniformidad en el reparto de agua en elextremo de los pivotes que utilizan cañón final, facilita la entrada deenfermedades, lo que obliga más tarde a demoler el área afectada; estasituación ha hecho que muchos productores a nivel mundial e inclusoen Cuba no quieran utilizar el cañón final.

Consideraciones de topografía y suelo· Suelo: La determinación de la velocidad de infiltración del suelo

resulta ser una de las consideraciones más importantes en el diseñode un pivote central; esto se hace más trascendental en suelos conbajas velocidades de infiltración, como ocurre en los suelos pesados,en los cuales puede ocurrir que la intensidad de precipitación superela capacidad de infiltración, lo que dará lugar a encharcamiento ypérdidas por escorrentía con el consiguiente peligro de erosión delsuelo. La precipitación máxima es directamente proporcional a la lon-gitud del pivote y, por tanto, el riego de encharcamiento es mayor enla medida que se incrementa la longitud del sistema. Este aspectodebe ser tenido muy en cuenta por los proyectistas, especialmentecuando los suelos son pesados, pues pueden presentarse casos en quesea necesario prescindir de las ventajas económicas que representa elempleo de pivotes de grandes longitudes, con el objetivo de evitarencharcamiento y problemas de erosión del suelo.

· Topografía: Es imprescindible distinguir dos tipos de pendiente,la radial (en dirección al radio regado) y la tangencial (en direc-ción al movimiento de la máquina). Actualmente, se fabrican mo-delos hidráulicos capaces de trabajar en pendientes tangencialessuperiores al 20 % y sistemas eléctricos capaces de hacerlo enterrenos con un 30 % de inclinación. No obstante, es importantetener en cuenta que en terrenos con pendientes excesivas, las al-tas intensidades de precipitaciones que producen los pivotes pue-den provocar importantes erosiones en el suelo. Por tal motivo, esconveniente que las pendientes (tangencial y radial) no superen el15 %. En los sistemas con topografía irregular, es importante tenerpresentes los siguientes aspectos:

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1. Los modelos eléctricos funcionan mejor, pues no utilizan la presióndel agua para su movimiento.

2. Los modelos con tramos cortos se adaptan mejor que los de tramoslargos

3. Los modelos diseñados con baja presión serán más afectados por ladiferencia de nivel con la consiguiente pérdida de uniformidad, com-parados con otros que utilizan presiones mayores.

CARTA DE DISTRIBUCIÓN DE EMISORESEN LAS MÁQUINAS DE PIVOTE CENTRAL

Uno de los aspectos más importantes que debe conocer un produc-tor que disponga de unidades de pivote central, es que la uniformidaden la distribución del agua y, por consiguiente, la calidad del riego de-pende de la correcta ubicación de los diámetros de los emisores, losautoreguladores de presión o reguladores de flujo y de la presión detrabajo que indica la carta de distribución de emisores; si esto no segarantiza tal y como lo indica la carta el riego, será deficiente. Es porello que antes de comenzar una siembra, se recomienda se revisen losemisores y se corrijan los posibles problemas antes de iniciar el riego.

La Figura 4 muestra el resultado de una evaluación pluviométricarealizada a una máquina de pivote central Fregat, en la cual estaban malinstaladas las boquillas difusoras y los reguladores de flujo y se obtuvoun coeficiente de uniformidad (CU) de 59 %. Después de colocar co-rrectamente carta de boquillas y reguladores de flujo calculados por elprograma de computación Pívot, se logró obtener un CU de 82 %, mejo-rando notablemente la calidad del riego. Esto coincide con las investiga-ciones de Montero et al. (2000), que señalan que el factor principal quedetermina sobre la uniformidad de riego en equipos de pivote central esel correcto diseño de la carta de emisores. La uniformidad en la distribu-ción del agua es determinante en e porcentaje de población del cultivo ytiene una incidencia muy directa en la obtención de altos rendimientos.

AVANCES DEL RIEGO EN EL CULTIVO DE LA PAPAEN CUBA

A principios de la década del 90 existían en Cuba alrededor de 1200máquinas de pivote central modelo Fregatde procedencia rusa. Debidoa la crisis económica ocurrida por el derrumbe del campo socialista y alacentuado estancamiento tecnológico de estas con altos consumos ener-

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géticos, deficiencias en la uniformidad de aplicación del agua, unido alimitaciones objetivas en la adquisición de piezas y componentes derepuesto, afectaron significativamente la eficiente explotación del par-que activo. Un estudio realizado en la provincia de La Habana arrojóque el coeficiente de uniformidad (CU) oscilaba entre 45 y 68 %, muypor debajo de los parámetros adecuados para esta técnica (80 %). Losresultados de este estudio identificaron como problemas principales lossiguientes: funcionamiento defectuoso de los aspersores, efectodistorsionador del viento así como la colocación incorrecta del módulode aspersores y reguladores de flujo; hasta ese momento, no existía enel país una metodología o herramienta de trabajo que permitiera a lostécnicos hacer una adecuada carta de distribución de los aspersores, porlo que unido al efecto del viento y el deterioro de los aspersores, no selograba una distribución uniforme del agua en la parcela.

Figura 4. Evaluación antes y después de corregir la carta de emisores

A través de un sistema de cómputo (Pivot) desarrollado por el IIRD,fue factible calcular la ubicación correcta de la carta de aspersores yreguladores de flujo que hasta ese momento se hacía sin un criteriotécnico. En sus inicios, los productores no confiaban en las cartas dedistribución de aspersores que el IIRD le suministraba para mejorar lacalidad del riego; fue preciso hacer evaluaciones pluviométricas y dis-

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cusiones técnicas para demostrar las mejoras en la calidad del riego. Noobstante las mejorías alcanzadas, estas no fueron suficientes, los pro-blemas provocados por el efecto del viento continuaban y la situaciónse tornaba m´ss crítica por el deterioro continuado de los aspersores. Seprocedió entonces al desarrollo de una boquilla difusora de baja pre-sión de 360° con dos nervios y difusor estriado de 2° de concavidad queestuviera próxima al suelo, para evitar el efecto distorsionador del vien-to y sustituir los aspersores de impacto por boquillas difusoras de pro-ducción nacional. Los estudios se realizaron en Ciudad de La Habana,en áreas del Laboratorio Hidráulico del Instituto de Investigaciones deRiego y Drenaje (IIRD) y en la Finca de Transferencia Tecnológica enel Municipio de Alquízar, provincia de La Habana. Se evaluó el gastode la boquilla difusora cubana «IIRD» para diferentes diámetros del ori-ficio de salida del agua, a partir de 2.5 mm con incrementos de 0.5 mmhasta los 9.0 mm a las presiones de 50, 100, 150, 200, 250 y 300 kPa.Posteriormente, se realizaron evaluaciones pluviométricas a una boqui-lla difusora «IIRD» plástica de dos nervios con 360° de sector de riego,de forma invertida, con deflector estriado, 46 ranuras y 2º de concavidad,como se puede apreciar en la Figura 5. El caudal entregado por la boqui-lla deflectora osciló entre 0.034 l/s hasta 1.394 L/s, cubriendo un espec-tro amplio, el coeficiente de gasto osciló desde 0.79 hasta 0.91 estandodentro del rango permisible para las boquillas difusoras que es de 0.80 a0.91; esto permitió diseñar los módulos de las máquinas de riego con elprograma Pivot con una gran exactitud. Se evaluaron además tres platosdeflectores, uno liso con 2º de concavidad, otro liso también pero con 2ºde convexidad y el otro estriado con 2º de concavidad; se escogió el últi-mo debido a que logra un diámetro mojado mayor, alcanza una menorintensidad de precipitación y logra una lámina más estable.

A los pivotes hidráulicos marca «Fregat». se les efectuaron las si-guientes variaciones constructivas: a los tubos de 9 754 mm de largo, sele perforaron cuatro orificios y dos en los de 4878 mm. Soldándole encada uno de ello nudos de tubería galvanizada de Æ 25 mm, los cualescumplen la función de tomas para enroscar la «U» de Æ19 mm y 400mm de longitud de PVC. Los bajantes son de plásticos (PEAD) de 1"x¾»(25x19 mm) con rosca exterior por ambos lados y se enroscan a la «U»por medio de un nudo de 3/4" de poliacetal. La longitud de los bajantesvaría con el modelo de la máquina, para la Fregat es de 1.25 m y paralas Kuban de 2.40 m. Los reguladores de flujo plano se colocan en elnudo de 3/4"donde enrosca la boquilla difusora.

517

Capítulo XV

Figura 5. Spray, fabricado en Cuba por el IIRD

Se logró incrementar el CU a valores entre el 80 y 86 % y disminuirel consumo energético en un 15 %; esto se pudo constatar en las evalua-ciones realizadas en las empresas de cultivos varios de la provincia LaHabana.

Durante la campaña 1999/2000 regaron con boquillas y bajantes6 919 ha (47 % del área cosechada) y en la campaña 2000/2001, 7 520ha (57 % del área cosechada), cabe destacar que en solo tres años selogró extender la tecnología cubana de boquillas y bajantes al 100 % delas máquinas que riegan papa y esto determinó que se obtuvieran losrendimientos más altos de la historia en este cultivo.

Durante la campaña 1999/2000, se logró un incremento de 2.4 t.ha-1

en el cultivo de la papa, en comparación con similares máquinas perocon aspersores; algunos sistemas lograron alcanzar rendimientos delorden de 40 t.ha-1, similares a los de países con tradición y resultadosen este cultivo.

Los mejores rendimientos históricos a escala nacional en el cultivode la papa se han logrado en las dos últimas campañas, en la 1999 /2000 con 25.3 t.ha-1 y la 2000/2001 con 25.9 t.ha-1, considerando todaslas técnicas de riego, en el caso de las boquillas y bajantes los rendi-mientos alcanzados superan las 30 ton.ha-1. Es de destacar que el únicocambio que ha existido en la tecnología del cultivo ha sido la introduc-ción de las boquillas y bajantes, producidos por el IIRD, lo cual corro-bora que los saltos productivos en este cultivo han estado unidos a laintroducción de nuevas tecnologías de riego.

518


«De igual forma, el 85 % de la papa se regó con máquinas que po-seen bajantes con boquillas, y para que tengamos una idea de lo querepresentó eso en esta Campaña, hasta las Fregat con bajantes rindieronmás que las Kuban sin bajantes; por tanto, consideramos que existenelementos más que suficientes para establecer obligatoriamente quenadie podrá plantar papa en una máquina de pivote central que no po-sea los bajantes con boquillas» (Informe Final de la Campaña de Papa2000-2001).

PROGRAMACIÓN DE LOS RIEGOS CON MÁQUINASDE PIVOTE CENTRAL

La programación del riego tiene como objetivo principal ahorraragua y energía sin disminuir los rendimientos agrícolas, dando respues-ta a su vez a los siguientes aspectos:

Cuándo se debe regarQué cantidad de agua es necesario aplicarCuánto tiempo es necesario para aplicar un riego.

Ejemplo práctico. Se desea regar un área de papa sembrada el día 1 delmes diciembre, con una máquina de pivote central modelo Valmont, enun suelo Ferralítico Rojo, en la provincia de La Habana.

Rendimientos de la papa obtenidos en Cuba.

25.9

05

1015202530

1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000

Años

ton/

ha

Introducción de las boquillas y bajantes en el riego de la papa

519

Capítulo XV

Datos del pivote:longitud: 320 mlongitud del alero = 19.4 malcance aspersor final = 0 (No utiliza aspersor final (cañón))área Bruta:32.2 hacaudal : 39 L/segpresión de trabajo: 23 mhidromódulo : 1.20 L/segsalida unidad propulsora central: 34 r.p.m.frecuencia del Motor: 60 Hz.relación de la caja de engranaje de la rueda: 52:1tamaño de la rueda: 14.9 x 24 (alta flotación) (radio=0.57 m para unapresión de inflado de 18 p.s.i.)

(a) Cálculo de la norma parcial neta (Mn = m³ /ha)Mn= 100 x H x Da x(Cc-Lp)

Donde :H= Profundidad de las raíces en metrosDa= Densidad aparente del suelo en g/cm³Cc= Capacidad de campo, expresado en porcentaje de suelo secoLp= Límite productivo expresada en porcentaje de la capacidad de campo

(b) Cálculo norma parcial bruta (Mb = m³ /ha)Mb = Mn / Ef

Donde :Ef = Eficiencia de aplicación (para el riego de la papa utilizaremos 0.8)

(c) Cálculo de la Evapotranspiración (Etr = m³ /ha)Etr = Ev x Kb

Donde:Ev: Evaporación decenal (m³ /ha)Kb: Coeficiente bioclimático

(d) Intervalo de riego (Ir)Ir= Mb/Etr (días)

Si no se conocen los datos de suelo para el cálculo de Mn, se puedeutilizar las Tablas 1 y 2 así como los de Evaporación (Tabla 3). Además,es necesario utilizar los “parámetros para calcular la dinámica de hu-medad”. Con estos datos se conforma la tabla con el régimen de riego.

520


Tabla 3. Régimen de riego

* En esta etapa (después de la siembra) el riego se maneja, según lodispuesto en el Capítulo I

** En esta última decena el riego se maneja como se indica en el Capítulo I

En la tabla anterior dimos respuesta de cuándo y qué cantidad deagua aplicar; el siguiente paso consiste en cómo suministrarle esos da-tos a la máquina para que nos aplique el riego deseado, para lo cual sedebe proceder de la siguiente manera:(a) Cálculo de la velocidad de avance en la ùltima torre cuando el

temporizador funciona al 100 % (máxima velocidad)Este es un dato que suministra el fabricante, pero en su defecto se

puede determinar por dos formas:No.1- Midiendo directamente en el terreno:

Poner a funcionar el temporizador al 100 %Marcar dos puntos (10 m uno del otro) en la huella de la última rueda(la más alejada del pivote); se comienza a medir el tiempo cuandouna de ellas comience a rebasar el primer punto y finaliza la medi-ción cuando pasa por el último. Este procedimiento se hace al menosdos veces y se promedia la velocidad. Es recomendable cuando co-mienza una temporada de riego comprobar la velocidad de avance al100 %, esto nos puede alertar si la presión de inflado de los neumáti-cos es correcta o no de acuerdo con las especificaciones técnicas queda el fabricante.

Indicador Decena Diciembre Enero Febrero Marzo

1 42 42 48 56 2 42 41 49 63

Evaporación (m³/ha/día)

3 45 48 43 70 1 0.8 0.9 0.8 0.8 2 0.8 0.9 0.8 -

Coeficiente bioclimático (Kb)

3 0.8 0.9 0.8 - 1 34 38 38 45 2 34 37 39 -

Evapotranspiración (m³/ha/día)

3 36 43 34 - 1 Mine

350 m³/ha 178 178 178

2 149 178 178 -

Norma parcial neta (m³.ha-1)

3 149 178 178 - 1 5 5 5 4 2 4 5 5 -


3 4 4 5 -

521

Capítulo XV

No.2- Calculando según datos que suministra el fabricante:(a) Cálculo de la velocidad con el temporizador al 100 %

V 100% = (r.p.m. / R.ce) x 2p x RrDonde:Vs = velocidad de salida (m/ min)r.p.m.= r.p.m. del motorreductor.Rr. = radio de la rueda (m)R.ce = Relación de la caja de engranaje de la rueda

V100 % = (34 / 52) x 2(3.1416) x 0.57x 60 = 139.57 m/h

(b) Cálculo de la velocidad de avance para una norma de riego dadaV = ((0.377 x Q x .Rt) / ( A x Mb)) = m/min

Donde:Q= Caudal de la máquina (L/seg.)Rt= Longitud hasta la última torre (Rt= longitud de la máquina

(R)-longitud del alero) = Rt= 320-19.4=300.6 mA= área bruta = A= p x ((R)²/10000)) = A =32.2 ha

(c) Tiempo para dar una vuelta (horas)

T= 2π x (Rt)/x60=(horas)

Norma neta parcial (m³/ha)

Eficiencia (%)

Norma bruta parcial (m³/ha)

Velocidad de avance m/min

350 0.8 438 0.313 149 0.8 186 0.738 178 0.8 223 0.615

Velocidad de avance m/min Velocidad (%) Mb (m³/ha) T (horas) 2.33 100 58 13.5 0.313 13 438 100.6 0.738 32 186 42.7 0.615 26 223 51.2

522


Régimen de trabajo de la máquina

QUIMIGACIÓN EN EL CULTIVO DE LA PAPALa quimigación es la aplicación de químicos agrícolas (fertilizantes,

fungicidas, herbicidas, insecticidas, nematicidas, mejoradores de sue-lo, reguladores de crecimiento, agentes biológicos y aguas residuales)dentro del flujo de agua a través de los sistemas de riego.

La quimigación puede ser utilizada en sistemas de riego de goteo,microaspersión, inundación, surcos y aspersión.

Es de significar que cuando utilizamos la quimigación existe el riesgode contaminar la fuente de abasto de agua debido al efecto de retrosifón,retropresión o sobreriego. Para minimizar estos riesgos el sistema deriego debe ser equipado y operado adecuadamente, con el objetivo degarantizar la seguridad ambiental.Retroflujo. Cualquier mecanismo temporal o permanente, que sea ca-paz de invertir el sentido del flujo y contaminar con el producto quími-co la fuente de abastecimiento de agua, se conoce como retroflujo. Esmuy importante evitar que exista el retroflujo. Las medidas para queesto no ocurra deben estar garantizadas antes de comenzar a aplicar laquimigación, el peligro potencial que se corre es grande y las conse-cuencias pueden ser nefastas. La fuente de abasto está sujeta a dos pro-cesos de retroflujo, cuando se está aplicando la quimigación y son:retrosifonaje y la retropresión.Retrosifonaje. El retrosifonaje es causado por una baja presión o unapresión reducida en la tubería de suministro de agua. Las causas princi-pales que causan estén fenómeno son:

Indicador Decena Diciembre Enero Febrero Marzo 1 438 223 223 223 2 186 223 223 -

Norma parcial bruta (m³/ha)

3 186 223 223 - 1 13 26 26 26 2 32 26 26 -

Velocidad de trabajo (%)

3 32 26 26 - 1 101 51 51 51 2 43 51 51 -

Tiempo de riego para efectuar un giro (horas)

3 43 51 51 - 1 20 10 10 13 2 11 10 10 -

Tiempo de riego diario (horas)

3 11 13 10 - 1 5 5 5 4 2 4 5 5 -


3 4 4 5 -

523

Capítulo XV

Falla en la válvula de check de la tubería en la línea principal deriego por la parada de la bomba, una avería del equipo de bombeo, ola falta de energíaFormación de un elevado gradiente hidráulico por la reducción deldiámetro en las líneas de suministroDisminución de la presión en la línea principal, debido a una elevadatasa en la reducción del caudal de agua tales como un derrame o fugaen la línea principal.

Retropresión. La retropresión ocurre cuando el sistema para inyectarlos químicos trabaja a una presión muy superior que la del sistema deriego. Hay que tener cuidado no excederse mucho y trabajar con lapresión necesaria para la inyección.

REGLAMENTACIÓN PARA LA APLICACIÓNDE PRODUCTOS QUIMICOS A TRAVÉS DE LOS SISTEMASDE REGADÍO

Los aspectos que a continuación se relacionan son de estricto cum-plimiento para cuando se apliquen químicos a través del sistema deriego. Las personas que violen los mecanismos de seguridad establecidosen este instructivo técnico serán sancionados por las leyes establecidas,por atentar contra la salud y la protección del medio ambiente, y seránresponsables de las afectaciones que puedan ocurrir.Mecanismos para prevenir el retroflujo. Existen muchos mecanismospara prevenir el retroflujo a continuación se exponen cuatro variantesde instalación para el caso de máquinas de pivote central. No se admi-ten otras variantes de instalación que no sean las que aparecen en estedocumento.

VÁLVULA DE DOBLE CHECK ENSAMBLADALa válvula de doble check ensamblada (Figura 6) consiste en dos

válvulas de check, internamente instaladas, ya sea por rosca o cementada,la cual está instalada como una unidad entre dos válvulas de cierre her-mético. Esta válvula es efectiva contra el retroflujo causado por elretrosifonaje o la retropresión; esta debe ser instalada antes del sistemade inyección, de forma tal que sea fácilmente accesible para su mante-nimiento. Este mecanismo es válido para la aplicación de fertilizantes,productos químicos y biológicos.

524


Figura 6. Válvula de doble check ensamblada

MECANISMO DE RETROFLUJO BAJO EL PRINCIPIODE REDUCCIÓN DE PRESIÓN

Este mecanismo (Figuras 7 y 8) consiste en dos válvulas de checkinstaladas internamente y de acción independiente, separadas por unazona de presión reducida. El mecanismo debe ser instalado como unaunidad entre dos válvulas de cierre hermético, está diseñado para serusado en situaciones muy riesgosas. Este mecanismo es válido para laaplicación de fertilizantes y productos químicos y biológicos.1. Mecanismo para prevenir el retroflujo utilizando electroválvulasostenedora o reductora de presión. Esta variante de instalación es muysencilla y segura (Figura 9) consiste en la instalación de una válvula de checken la línea de riego sobre el terreno con un adecuado espaciamiento paraefectuar fácilmente los mantenimientos, a continuación va conectada laelectroválvula (Figura 10), la cual tiene una doble función, mantener lapresión adecuada en el pivote y no permitir el retroflujo cuando ocurre unafalla en el fluido eléctrico. El grifo se instala con una manguera para drenarel residuo del químico que queda en la máquina, esta operación se hace lejosde la fuente de abasto para evitar derrames del producto en ella. Este meca-nismo será instalado antes del sistema de inyección. Este mecanismo es váli-do para la aplicación de fertilizantes y productos químicos y biológicos.

525

Capítulo XV

Figura 7.

Figura 8.

526


Figura 9.

Figura 10

Fig. No. 5

527

Capítulo XV

2. Mecanismos para prevenir el reflujo utilizando una válvula de com-puerta. Es el mecanismo más simple que podemos utilizar pero a la vezel menos seguro; se diferencia del mecanismo anterior en que en vez deutilizar una electroválvula se utiliza una válvula de compuerta. El ope-rador deberá cerrar inmediatamente la válvula cuando ocurra un falloen el fluido eléctrico. El grifo se instala con una manguera para drenarel residuo del químico que queda en la máquina; esta operación se hacelejos de la fuente de abasto, para evitar derrames del producto en ella.Este mecanismo será instalado antes del sistema de inyección. Estemecanismo sólo es válido para aplicar fertilizantes.3. Colocación de avisos en el área. Se situarán carteles que digan:«PELIGRO NO TOMAR AGUA», VENENO, en los alrededores delárea que se está aplicando el producto químico, ya que muchas perso-nas pueden estar tentadas a tomar agua del sistema de riego. Los carte-les deben estar situados en aquellos puntos por donde transiten perso-nas. Los carteles deben colocarse antes de la aplicación y permanecerhasta que no exista peligro para la salud humana.

Los responsables del área en cuestión (jefes de finca, presidenteUBPC, CPA, campesino privado, etc.) son los encargados de informary advertir a las escuelas, comunidades, centros de trabajo, personal quelaboran en el campo, etc. de los peligros por la aplicación de productosquímicos o biológicos (fertilizantes, herbicidas, pesticidas, insectici-das, etc.).

Las letras de los carteles serán por lo menos 2½ pulgadas de alto ydeben tener un color que contraste con el fondo.

OTRAS INSTRUCCIONESQueda prohibida la aplicación de productos químicos (herbicidas,plaguicidas, insecticidas) sin la APROBACIÓN del Instituto de Sa-nidad Vegetal y la Dirección Nacional de Sanidad Vegetal.Verificar antes de la aplicación de los productos químicos y biológi-cos el funcionamiento del mecanismo de prevención de retroflujo. Nose podrá aplicar ningún producto si algunos de los mecanismos nogarantizan el sellado y hermeticidad del agua hacia la fuente de abasto.Antes del comienzo de la campaña es obligatorio dar mantenimientoal mecanismo instalado, en el caso de las válvulas check hay queabrirlas, engrasarlas y verificar el sellado y hermeticidad adecuado.En caso necesario se pintarán con pinturas anticorrosivas para man-tenerlas conservadas.

528


El operador de la máquina de riego debe estar capacitado y advertidosobre los problemas ambientales que traería una incorrecta opera-ción; además, deben dotarse con los medios de protección necesa-rias, tales como capa, guantes, botas de goma, etc.

LA APLICACIÓN DE FERTILIZANTES CON PIVOTECENTRAL

Para lograr una fertirrigación de manera segura, eficiente y unifor-me en máquinas de pivote central, deben tomarse las siguientes precau-ciones:

asegurar la protección del personaltomar las medidas para proteger el medio ambientegarantizar una buena uniformidad en la distribución del aguacalibrar el equipo de inyecciónaplicar la cantidad correcta del fertilizante en el tiempo establecidoaplicar la concentración correctalavado de la máquina.

Uniformidad en la distribución del agua. Para operar satisfactoria-mente la fertirrigación a través de los pivotes centrales, el obstáculomás difícil de vencer es garantizar una buena uniformidad en la aplica-ción. Para lograr esto, se requiere que el módulo de boquillas esté insta-lado de acuerdo con las especificaciones de la carta de distribución deemisores que debe poseer cada máquina, y que el pivote funcione conla presión calculada. Es conveniente al inicio de la campaña de riegohacer determinaciones del coeficiente de uniformidad; para ello con-sulte el instructivo técnico, serie operación de sistemas No.1, Máqui-nas de Pivote Central del IIRD.Calibrar el equipo de inyección. Para la calibración del equipo de in-yección, son necesarios un cronómetro y una probeta graduada. La pro-beta debe ser transparente y lo suficientemente larga para contener elvolumen para cinco minutos de inyección, calibrada en mililitros. Labomba inyectora bombea hacia un recipiente calibrado para períodosde tiempos medidos con el cronómetro. Este método es aceptable solopara la aplicación de fertilizantes; para inyectar pesticidas se requiereun conocimiento preciso de la dosis de inyección.Aplicar la cantidad correcta del fertilizante en el tiempo establecido.Ejemplos. Una adecuada operación de un sistema de fertirrigación re-quiere la calibración del riego y del sistema de inyección, el cualinvolucra los siguientes aspectos:

529

Capítulo XV

determinar el área que va a ser tratadadeterminar la cantidad de fertilizante que va será aplicado por hectáreacalcular la cantidad total de fertilizante que va ser aplicadodeterminar el tiempo de inyección en horasseleccionar la composición química a utilizar y la concentración dela mezclafijar la dosis de flujo en el inyector.

La dosis de inyección puede ser calculada utilizando la siguientefórmula, si todos sus parámetros son conocidos:

Donde:Ic= Dosis de inyección del fertilizante (L/min.)Qc= Cantidad de fertilizante aplicar en el área (Kg.ha-1)A= Area (ha)C= Concentración de la solución inyectada. (kg.L-1)T= Duración de la inyección. (min.)

Ejemplo: (utilizando la bomba dosificadora).En el área de una máquina de pivote central sembrada de papa se

aplican 224 kg.ha-1 de urea en cuatro aplicaciones a razón de 15, 35, 35y 15 %. La norma parcial bruta a aplicar durante ese período es de190 m³.ha-1. La máquina de pivote central tiene las siguientes características:

longitud desde el pivot hasta la ultima torre = 474 mlongitud de la consola final =27.2 mradio de alcance de la última boquilla = 2 mvelocidad de recorrido del pivot en la última torre = 129,6 m.hora-1

caudal del sistema = 70 litros/segundo = 252 000 L.hora-1

Area a ser tratadaDonde :At = área a ser tratada (área bruta ) (ha)R= longitud desde el pivot hasta la ultima torre (m)a= radio de alcance de la última boquilla (m)

TCAQcIc

××

=

TCAQcIc

××

=

530


Cantidad de fertilizante a ser aplicado por hectáreaDel anexo No. 1 se obtuvo la información sobre la urea

46 % de nitrógenoSolubilidad de 108 g/100g H2O a 20º (1.08 Kg.L-1)Dosis total = 224 kg.ha-1

Cantidad total de fertilizante a ser aplicado

Capacidad del depósito para almacenar el fertilizante. A la solubilidadde 1.08.

kg.L-1, la cantidad total de solución que se necesita es:

Se necesita un tanque de 5156.6 litros para fertirrigar toda el áreade la máquina. Una variante puede ser fertirrigar por cuadrantes, en-tonces el volumen del tanque será: 1290 litros, resultado de dividir5156.6 entre 4.

Dosis a aplicar No. de aplicación Momento de la aplicación t.cab-1 kg.ha-1

Dosis (%)

1 30 -35 días 0.45 33.53 15 2 35 -40 días. 1.05 78.24 35 3 40-45 días. 1.05 78.24 35 4 45-50 días 0.45 33.53 15

TOTAL 3.0 223.54 100

No. aplicación Dosis a aplicar kg.ha-1

Area a tratar.ha Cantidad total de fertilizante (kg.)

1 33.53 71.18 2386.7 2 78.24 71.18 5569.1 3 78.24 71.18 5569.1 4 33.53 71.18 2386.7

Total 223.54 - 15911.6

litrosilidadsoladeValoraplicadaseratotalCantidadsoluciónladeVolumen ⋅==

⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅

=⋅⋅⋅⋅= 6.515608.1

1.5569lub

%)35(

litrosilidadsoladeValoraplicadaseratotalCantidadsoluciónladeVolumen ⋅==

⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅

=⋅⋅⋅⋅= 9.220908.1

7.2386lub

%)15(

531

Capítulo XV

Régimen de trabajo de la máquina

La norma bruta a aplicar corresponde con el 40 % de la velocidadde la máquina. La metodología para calcular la tabla anterior, puedeobtenerla en el instructivo técnico, serie operación de sistemas no.1.Máquinas de Pivote Central del IIRD.

El tiempo que demora regar la máquina un cuadrante es 13.53 horas(54.15/4 )Dosis de riego. La dosis de inyección puede calcularse de la siguienteforma:

Donde:Qc= 78.24 kg/ha Qc= 33.53 jg/haA=17.8 (71.18/4 ) A= 17.8C=1.08 kg/L C=1.08 kg/LT=13.54 horas (54.15/ 4) T=13.54 horas

Velocidad Tiempo de giro (h)

Tiempo de rotación (días)

Vueltas/mes Norma bruta (m3/ha)

5 433.23 18.05 1.66 1533.8 10 216.62 9.03 3.32 766.9 15 144.41 6.02 4.99 511.3 20 108.31 4.51 6.65 383.4 25 86.65 3.61 8.31 306.8 30 72.21 3.01 9.97 255.6 35 61.89 2.58 11.63 219.1 40 54.15 2.26 13.30 191.7 45 48.14 2.01 14.96 170.4 50 43.32 1.81 16.62 153.4 55 39.38 1.64 18.28 139.4 60 36.10 1.50 19.94 127.8 65 33.33 1.39 21.61 118.0 70 30.95 1.29 23.27 109.6 75 28.88 1.20 24.93 102.3 80 27.08 1.13 26.59 95.9 85 25.48 1.06 28.25 90.2 90 24.07 1.00 29.91 85.2 95 22.80 0.95 31.58 80.7 100 21.66 0.90 33.24 76.7

)%35(/3.9554.1308.1

8.1724.78 afraccionaddosisladeelparahoraLTCAQcIc ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=

××

=××

=

)%15(/8.4054.1308.1


××

=××

=

532


Otro método de cálculo es el siguiente:

Concentración de la solución en el riego (Cs)

Para evitar daños a las raíces de las plantas (por altas concentracio-nes de fertilizantes), la concentración de fertilizante en el agua de riegono debe exceder del 5 %. Generalmente una concentración de 1 a 2 %en el agua de riego es aceptable.Lavado de la máquina. Después de cada aplicación, la máquina debelavarse. El tiempo de lavado después de cada riego, como mínimo ha deser de 10 min. (Tablas 4, 5 y 6).

Tabla 4. Propiedades hidrofísicas promedio de los suelos cubanosagrupados por igual comportamiento hídrico

Tabla 5. Tipos de suelos según la clasificación genética de los Suelosde Cuba

)%15(/8.4054.1308.1


××

=××

=

)%15(/8.4054.1308.1


××

=××

=

000378.0252000

3.95%)0378.0( ==⋅⋅

⋅⋅=⋅⋅

lsistemadeCaudalInyeccióndeDosisCs

Grupo físico de suelo Capacidad de campo (Cc) (% PSS)

Densidad aparente (Da) (g/cm³)

1 24.4 1.33 2 30.5 1.30 3 37.8 1.20 4 46.3 1.01 5 31.9 1.28

Grupo Suelos 1 Ferralítico Púrpura, Ferralítico Cuarcítico Amarillo Lixiviado, Ferralítico

Cuarcítico Amarillo Rojo Lixiviado, Gley Ferralítico, Arenoso Cuarcítico. 2 Ferralítico Rojo, Ferralítico Amarillento, Fersiálitico Pardo Rojizo, Pardo

Grisáceo. 3 Fersialitico Pardo Rojizo, Pardo con Carbonato, Gley Amarillento. 4 Húmico Carbonático, Oscuro Plástico Gleyzado, Oscuro Plástico

Gleyzado, Oscuro Plástico no Gleyzado, Gley Húmico. 5 Ferralítico Rojo, Fersialitico Pardo Rojizo, Aluvial, Gley Amarillento.

533

Capítulo XV

Tabla 6. Evaporación promedio decenal por provincia (m³/ha/día)

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Provincia Decena Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic. Total 1 40 46 55 65 71 52 55 55 50 46 42 40 617

Pinar del Rio 2 42 50 61 71 67 52 54 54 50 47 44 44 634 3 50 42 69 73 67 59 57 57 50 50 42 44 622 Total 132 138 186 199 205 163 167 167 150 143 128 128 2908 1 42 48 56 72 72 60 60 62 51 50 45 42 660

Habana 2 41 49 63 77 68 56 62 60 54 51 42 42 665 Matanzas 3 48 43 70 77 69 62 70 53 50 52 41 45 680

Total 131 140 189 226 203 178 192 175 155 153 128 129 1999 Cienfuegos 1 42 50 57 67 73 53 61 53 50 48 42 42 648 Villa Clara 2 44 50 65 77 71 51 63 59 53 44 40 42 659

Santi Spíritus 3 50 46 71 79 65 57 67 61 46 46 42 44 674 Total 136 146 194 224 208 162 192 184 149 138 124 128 1985

Ciego Avila 1 57 64 77 89 90 68 84 90 72 65 57 55 868 Camagüey 2 56 64 79 92 87 71 87 90 76 57 56 55 870 Las Tunas 3 66 62 92 97 79 79 92 85 64 83 53 57 907 Granma Total 179 190 248 279 156 219 261 265 212 206 166 167 2548

1 40 44 53 62 62 49 60 57 51 46 40 39 563 Stgo Cuba 2 38 44 55 64 60 54 60 57 53 40 38 39 602

Guantánamo 3 46 44 64 68 57 55 64 60 46 44 37 40 625 Total 124 132 172 194 180 158 185 174 150 130 116 118 1833 1 45 54 60 71 71 57 62 64 56 51 47 51 695

Isla de la 2 49 58 66 77 69 54 64 64 58 56 49 47 648 Juventud 3 58 77 75 79 69 64 71 62 57 54 51 51 738

Total 152 189 202 227 213 175 197 190 171 161 149 150 2177

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