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IV. MÉTODOS DE RIEGO

Patricio Méndez, Juan Inostroza

INIA Carillanca

4.1 IMPORTANCIA DEL AGUAEN EL CULTIVO DE PAPA

El agua es un factor importante en el cultivo depapa. Un buen cultivo requiere de 450 a 550mm de agua, dependiendo de las condicionesclimáticas y de la duración del cultivo. El aguaen el suelo depende principalmente delaporte de lluvias. La cantidad aprovechablede este elemento por el cultivo será variabley dependerá de las pérdidas que seproduzcan por percolación profunda yevapotranspiración.

En nuestra región las pérdidas de agua porevapotranspiración se hacen más evidentesa partir del mes de agosto, aumentando demanera sostenida entre los meses deseptiembre y marzo, período que coincide conla mayor concentración de plantaciones depapa.

Cuando el agua en el suelo se ha perdidopor evapotranspiración y no ha sido respuestapor las lluvias es necesario regar.

El cultivo responde de diferente forma antela falta de agua, dependiendo del estadofenológico en que se encuentre. No es lomismo estrés hídrico al inicio del períodovegetativo, que a floración o en cosecha. Elcultivo de la papa es sensible al déficit hídrico(períodos críticos) entre inicio de laestolonización y formación de tubérculos, adesarrollo de la cosecha; mientras que losperíodos menos sensibles corresponden aaquéllos de maduración y a su fase inicial.

Las formas de aplicar el agua al suelo parasuplir los requerimientos hídricos del cultivo eslo que llamamos métodos de riego. Esfundamental la eficiencia en la aplicación delagua, debido a que es un recurso escaso quegeneralmente no alcanza para regar toda lasuperficie que desea el agricultor o para noproducir problemas en los sectores o prediosque se encuentran en posiciones más bajas.

Evaluaciones efectuadas por INIA Carillancaen la región, indican que cultivos de papa bajocondición de riego alcanzan rendimientospotenciales superiores a 700 qq/há (1.400sacos/há) con la mayoría de las variedadesutilizando cualquier sistema de riego

Figura 1. rendimiento de papa utilizandodistintos sistemas de riego.

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4.2. CLASIFICACIÓN DE LOSMÉTODOS DE RIEGO

Una de las características que permiten clasificarlos diferentes métodos de riego es la energía conque se mueve el agua Cuadro 1. Desde este puntode vista se pueden clasificar en métodosgravitacionales y presurizados.

4.2.1. MÉTODOS DE RIEGO GRAVITACIONALES

Son los métodos de riego que utilizan la energíagravitacional mediante canales o acequias parael movimiento del agua, es decir, se aprovechala diferencia de altura o cota entre los canalesde distribución de agua y los sectores a regar.

4.2.2. MÉTODOS DE RIEGO PRESURIZADOS

Los métodos de riego presurizados secaracterizan por requerir la conducción del aguaa presión, por tuberías. La presión requeridapor el sistema se obtiene de equipos debombeo o de fuentes de agua ubicadas a variosmetros sobre el nivel del área a regar.

En el Cuadro 2 se presentan las condicionestopográficas, de suelo y cultivos adaptados aalgunos métodos de riego.

FUENTE DE ENERGÍA TIPO DE RIEGO ALTERNATIVAS

Tendido mejorado

Surcos Rectos

MÉTODOS GRAVITACIONALES Surcos Surcos en contorno

Surcos Taqueados

Surcos en Zig Zag

Bordes o Platabandas

MÉTODOS PRESURIZADOS Aspersión

Localizados Goteo

Microaspersión

Cintas

Cuadro 1. Clasificación de los métodos según la fuente de energía utilizada

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Tendido mejorado Cultivos deSiembra Densa(praderas,cereales)

Suelos conpendiente hasta8%, ondulados

Todo tipo de suelosregables; suelos pocoprofundos que no sonfactibles de nivelar

Surcos Rectos Cultivos en hilera:maravilla , maíz,frejol, papa,remolachaadaptado a cultivomecanizado

Pendientesuniformes hasta2%, óptimo 0,2 %

Adaptado a la mayoría delos suelos, ajustandolongitud del surco acaracterísticas de suelo.

Surcos en contorno Idem anteriores Terrenosonduladospendientes entre 2y 10 % óptimainferior a 7 %

Suelos de texturasmedias a arcillosas queno se agrieten al secarse.Peligro de erosión poragua que reviente surcos.

Platabandas o bordes Cultivos desiembra densa(cereales, raps) ypraderas

Pendientesuniformes hastaun 3 % óptima0,2%

Suelos profundosfactibles de nivelar; seadapta a todas lastexturas de suelosajustando el largo debordes a característicasde suelo

Aspersión Todos los cultivos,algunos requierentratamientosfitosanitarios enperíodo defructificación,posible daño defrutos

Adaptado aterrenosirregulares, suelosque no se puedennivelar; suelos conpendientes altas.

Adecuado a la mayoría delos suelos cultivables

Riegos localizados Cultivos pocodensos sembradoso plantados enhileras (frutales yhortalizas)

No hay restricciónde pendiente desuelo

Adaptado a todo tipo desuelos.

MÉTODO DE RIEGO CULTIVO TOPOGRAFÍA SUELO

Cuadro 2. Adaptación de algunos métodos de riego en relación al cultivo, topografía y características de suelo.

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4.3. CRITERIOS DE SELECCIÓNDE LOS MÉTODOS DE RIEGO

Se debe destacar que no existe un métodode riego ideal, ni tampoco se puede señalarque un método es mejor que otro si no seespecifican otras variables como: cultivo aregar, características topográficas y del suelo,abastecimiento de agua (cantidad y calidad)y finalmente aspectos económicos. Es decir,cada método de riego tiene sus condicionesparticulares de operación y manejo. Cabedestacar que se puede diseñar un sistemade riego con una alta eficiencia, pero si secambian las condiciones de operación ynormas de manejo, se puede convertir en unmétodo altamente ineficiente, que puedellegar a no justificar la inversión en latecnificación del sistema de riego.

Por ello, para seleccionar un método de riego,se debe tener en cuenta aspectos técnicos(cultivo, suelo, agua), recursos humanos yaspectos económicos.

4.3.1. Factores relacionados con el cultivo

Densidad de siembra o plantación.

Es la cantidad de plantas por unidad desuperficie. Así, un cultivo denso correspondea siembras de cereales, praderas, en los queexiste una alta cantidad de plantas por m2, alcontrario de aquellos sembrados o plantadosen hileras o líneas separadas a grandistancia como papa, maíz, frutales,hortalizas. En los cultivos densos se requieremojar toda la superficie del suelo, por lotanto, en este caso se emplea el riego portendido mejorado y aspersión. Por otro lado,si se piensa emplear métodos gravitacionalesen cultivos como papa, remolacha, etc. en

los cuales existen hileras definidas, el riegopor surco se adapta favorablemente,presentando la ventaja de no mojar toda lasuperficie del suelo. Entre los presurizadosse adaptan tanto el riego por aspersión comoel de goteo.

4.3.2 Factores relacionados con el suelo

Pendiente.

Como se señaló en el Cuadro 2, cada métodode riego tiene una pendiente óptima, y un valormáximo en la cual es aplicable el método. Si lascondiciones del suelo no permiten efectuar unanivelación o emparejamiento de éste paraajustar la pendiente, no se podrá emplearmétodos gravitacionales y será necesariorecurrir a sistemas localizados o aspersióndonde el desnivel del suelo no es una limitante.

Velocidad de infiltración.

La velocidad de infiltración es la rapidez conque el agua es absorbida por el suelo. Estaes alta al inicio de un riego y disminuye a medidaque transcurre el tiempo en que el aguapermanece sobre la superficie del suelo(tiempo de riego).

Es una característica que está asociada a latextura del suelo. En los arenosos el agua seinfiltra rápidamente en el perfil, mientras enlos arcillosos una misma cantidad de aguademora más en infiltrar. Atendiendo a estacaracterística, en los suelos arcillosos cuyainfiltración es muy baja, el riego por aspersióndebe efectuarse con aspersores de bajaprecipitación, requiriendo altos tiempos deriego, que en ocasiones resultaneconómicamente no recomendables. Por otraparte, en un suelo muy arenoso el método de

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riego por surcos presenta limitaciones, pueslos surcos deberán ser muy cortos para unadecuado manejo, con lo cual se perderámucho terreno en el trazado de canales,aumentando los requerimientos de mano deobra.

4.3.3. Disponibilidad y calidad del agua de riego.

La disponibilidad de agua limita la superficie aregar y obliga a mayores grados de eficienciaen el uso del recurso, de modo de obtenerlos mayores beneficios.

Otro aspecto que se debe considerar es lacalidad del agua a objeto de no aumentar laconcentración de sales en el suelo. En general,éste no es un problema para la zona regadadel centro sur de Chile.

4.3.4. Aspectos relacionados con el personal

Los sistemas de riego presurizados requierenpersonal entrenado en el manejo de losequipos, pero la eficiencia en estos métodoses menos dependiente del personal, siendofundamental el diseño del sistema. En lossistemas de riego gravitacionales, laeficiencia del riego depende directamente delregador y de la forma en que aplique el agua.Lo expuesto, hace necesario que todas laspersonas que riegan reciban la capacitaciónadecuada para el sistema de riego que debenoperar, ya que es fundamental para obtenerun adecuado uso del agua de riego.

4.3.5. Disponibilidad de energía

En algunos casos se dispone de la fuente deagua a un desnivel tal que permite operarequipos de riego presurizado, sin utilizar

fuentes de energía adicional. En otros casosla disponibilidad de energía es un factor muyimportante en la selección del método deriego, si este debe contemplar el uso desistemas de bombeo.

4.3.6. Aspectos económicos

Se deben analizar los diferentes costos enque debe incurrir el agricultor para poderoperar en forma óptima el sistema de riegodiseñado. Se debe considerar la inversióninicial y la depreciación del equipo, losgastos de capacitación del personal, deoperación anual tales como mano de obra,energía, mantención y/o trazado de canales.

4.4. CARACTERÍSTICAS Y MÉTODOSDE RIEGO USADOS EN PAPA EN LAARAUCANÍA.

4.4.1. Riego por surcos

En el riego por surcos el agua se deja correrpor pequeños canales o surcos que se trazanentre las hileras del cultivo. El agua puedellegar hasta el sector a regar a través de unaacequia, tubería a baja presión o una mangade riego. En los surcos el agua se infiltra en elsuelo en forma vertical y lateral.

Como se ha señalado, el riego por surcos seadapta especialmente a cultivos sensibles a lahumedad en el cuello y aquellos que se cultivanen línea ( papas). Para lograr una buenaeficiencia del método, se requiere unapreparación adecuada del terreno, queproporcione una pendiente uniforme a lo largode los surcos, y personal capacitado.

El agua en el surco debe humedecer lo másuniformemente posible un volumen de sueloque abarque toda la longitud del surco, unancho igual a la distancia entre dos surcos

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consecutivos y la profundidad exigida por lasraíces. Se debe tener en cuenta que el procesode infiltración es mayor en la cabecera del surcoque al final de este, lo que se explica por elmayor tiempo de riego en una y otra parte.

Diseño del riego por surcos

Al diseñar un sistema de riego por surcos sedeben tener en cuenta los siguientes aspectos:

Tamaño del surco: la sección transversal delsurco debe ser capaz de conducir el caudalnecesario para regar. Los surcos estrechos ypoco profundos admiten muy poco caudal,disminuyendo la eficiencia y uniformidad del riego.La forma más corriente de los surcos es unasección en V abierta con una profundidadvariable; la sección original del surco está dadapor la herramienta con que se tracen los surcos,a pesar que con los sucesivos riegos la formatiende a ser una parábola. Se pueden trazar

surcos de poca altura en suelos muy biennivelados.

Distancia entre surcos: la separación entre lossurcos depende del suelo, el cultivo y lamaquinaria agrícola. Ella debe asegurar que elmovimiento lateral del agua entre dos surcosconsecutivos moje la totalidad de la zona radicularde la planta. El movimiento horizontal y verticaldel agua en el suelo depende básicamente de latextura de este (Figura 2). Así, en suelosarenosos el agua penetra más en profundidadque lateralmente, por lo que la separación entresurcos no debe exceder los 50 cm. En suelosde textura media y algunos trumaos hay unainfiltración compensada en sentido horizontal yvertical, y los surcos pueden estar separadoshasta 100 cm. En los suelos arcillosos el aguase mueve con más rapidez en sentido horizontalque vertical lo que permite una separación delos surcos de hasta 150 cm (Figura 2).

Riego por surco con energía presurizada.Riego por surcos con energía gravitacional

Suelo Arenoso Suelo ArcillosoFigura 2. Perfil de humedecimiento de dos suelos regados por surcos.

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La separación de los surcos debe considerarla distancia de siembra o plantación delcultivo, factor muy importante que influye enla distancia entre surcos. Así, en algunashortalizas se pueden regar varias Iíneas desiembra con un surco y en otros casos comoen frutales se debe trazar más de un surcoentre dos Iíneas de plantación.

Otro aspecto que debe ser considerado sonlas labores que se realizarán en formamecanizada y las características de lamaquinaria utilizada, de manera de noentorpecer la operación de los equipos.

Pendiente de los surcos: una buenauniformidad de riego se consigue cuando lossurcos tienen una pendiente uniforme en todasu longitud. De lo contrario se originan zonascon falta de agua, otras con exceso y en zonasde mayor pendiente se puede provocar erosióndel suelo. Al aumentar la pendiente aumentala velocidad del agua y existe mayor riesgo deerosión, siendo más susceptibles a ésta lossuelos arenosos que los arcillosos. Laspendientes óptimas para los surcos rectosfluctúan entre 0,2 y 0,5%, pudiendo llegar hastaun 2% como máximo. Si el suelo tiene unapendiente mayor se deben hacer algunasmodificaciones como surcos en curva de nivelo en contorno, etc.

Largo de surcos: para diseñar el largo desurcos se debe tener presente que los surcosmás cortos aumentan las necesidades de manode obra y costos de instalación, además serequiere mayor cantidad de acequias, sedificultan las labores mecanizadas y seaumenta la superficie improductiva.

En el riego por surcos se busca que la cantidadde agua infiltrada sea lo más uniforme posibleen todo el largo de surco. Lo que influenciadopor la textura del suelo. En los de texturaarenosa, que son muy permeables, los surcosno pueden ser muy largos, ya que se producengrandes diferencias en el agua infiltrada entreel inicio y el final del surco; mientras que ensuelos arcillosos, los surcos pueden ser demayor longitud debido a su menorpermeabilidad.

Las características de los cultivos tambiénafectan el largo de los surcos. Los cultivos dearraigamiento profundo necesitan una mayorcantidad de agua, por lo que se pueden trazarsurcos más largos.

En el Cuadro 3 se presentan los largos desurcos recomendados, considerando lapendiente de los surcos, la textura del suelo yla cantidad de agua a aplicar.

Caudal de riego: el caudal de riego se debeajustar al largo y pendiente de los surcos y altipo de suelo. Al inicio del riego el caudal deriego debe ser el máximo no erosivo, para queuna vez que el agua llegue al final del surco sereduzca a la mitad y con este caudal secompleta el tiempo de riego. De esta manerase reducen las pérdidas por escurrimiento alfinal del surco y la percolación profunda en lacabecera del mismo.

El caudal máximo no erosivo se ve en terrenouna vez que se ha estabilizado el caudalaplicado al surco, observando que no hayaarrastre de partículas en el fondo del surco. Siocurre este fenómeno, el caudal es erosivo.

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Cuadro 3. Longitud (m) y caudales máximos en surcos de riegos, segúnpendiente y textura del suelo.

Textura Gruesa Media FINA

S Qmax Lámina de água a aplicar (cm)

5 10 15 5 10 15 5 10 15

0,25 2,50 150 220 265 250 350 440 320 460 535

0,50 1,50 105 145 180 170 245 300 225 310 380

0,75 0,83 080 115 145 140 190 235 175 250 305

1,00 0,63 070 100 120 115 165 200 150 230 260

1,50 0,41 060 080 100 095 130 160 120 175 215

2,00 0,23 050 070 085 080 110 140 105 145 185

3,00 0,21 040 055 065 065 090 110 080 120 145

5,00 0,12 030 040 050 050 070 085 065 090 105

S : Pendiente del terreno (%)

Qmax: Caudal máximo (I/seg)

El caudal máximo no erosivo se puede estimar mediante la siguiente relación:

Q =0,63/5

donde:Q = caudal máximo no erosivo (I/seg)S = pendiente del surco (%).

Abastecimiento de agua a los surcosAlimentación directa: el agua llega desde laacequia alimentadora a los surcos (Figura 3).En este caso no se puede regular el caudal.

Figura 3 Abastecimiento directo deagua a los surcos

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ssi,

C. (

1972

)

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Cajas de derivación: consiste en una cajaenterrada en el borde del canal que permiteabastecer de agua a los surcos, el caudal sólose puede regular variando la altura del agua enel canal.

Sifones: son tubos curvados en diferentesformas y que permiten abastecer de agua lossurcos sin romper los bordes o pretiles de loscanales (Figura 4). El caudal de un sifón estadado por la diferencia de altura entre el niveldel agua en el canal y la salida del sifón (Figura5). Como norma general, los sifones entreganun caudal de 1 I/seg por pulgada de ancho porcada 10 cm de altura de agua.

Con el uso de los sifones se puede regularfácilmente el caudal. Si se inicia el riego concierta altura, cuando se quiere reducir el caudal,basta enterrar el sifón en el canal de maneraque disminuya la altura entre el nivel del aguay la salida del sifón (Figura 5).

Durante Riego:Después que aguallego al final del surco

Figura 4. Entrega de agua con sifones

Otra forma fácil para regular el caudal es, porejemplo, iniciar el riego con dos sifones ycuando el agua llega al final del surco se retirauno.

Inicio Riego:Antes que agua llegueal final del surco

Figura 5. Regulación de caudales con sifones

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4.4.2. Riego por aspersión

En este método el agua es aplicada en formade lluvia, y se genera al salir la presión desdelos aspersores. Se recomienda su usocuando hay limitaciones topográficas, o parael empleo de métodos gravitacionales, ocuando hay escasez de agua, o esta sebombea. También se puede emplear cuandose debe regar un cultivo recién sembrado. Enque los métodos gravitacionales puede producirerosión del suelo o daño al cultivo en susprimeras etapas de desarrollo. En general, seutiliza en cultivos rentables que justifiquen loscostos de inversión y operación del sistema.

Riego por aspersión en papa

Componentes del sistema

Las partes fundamentales de cualquier equipode riego por aspersión son: unidad de bombeo,red de distribución, aspersores, válvulas yfittings (Figura 6).

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Figura 6. Componentes de sistemas de riego x aspersión.

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• Unidad de bombeo: su principal funciónes impulsar el caudal necesario a la presiónque requieren los aspersores para funcionar,más la presión para vencer la diferencia dealtura entre la fuente de agua y el sector a regar,y las pérdidas de cargas en las tuberías y fittings(Figura 7).

• Red de distribución: generalmente estácompuesta por tuberías, las más usadas sonlas de PVC, aluminio, fierro galvanizado ymanguera tipo bombero. Estos materialestienen diferentes características hidráulicas queinfluyen en las pérdidas de carga (originadaspor el roce o fricción entre el agua y la paredinterior de la tubería). Las tuberíasgeneralmente se fabrican en largos de 6 m, ylos diámetros más frecuentes varían entre 2,5a 6". Se pueden clasificar entre principales,secundarias y laterales, las que varían en eldiámetro y caudal que transportan.

Tractobomba

En algunos equipos parte de la tubería,fundamentalmente la de succión, puede serflexible.

AlturaDinámicatotal

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Figura 7. Altura dinámica total

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• Aspersores: el aspersor funciona conagua a presión que sale por boquillasrompiendo el chorro de agua en pequeñasgotas que una vez lanzadas al aire caen comolluvia sobre la superficie del suelo. Normalmentelos aspersores tienen dos boquillas, unaprincipal (de mayor diámetro) y una secundaria(de menor diámetro). Ambas se caracterizanpor el diámetro y el ángulo con el cual disparanel chorro de agua.

En algunos casos el aspersor no se puedeinstalar directamente sobre las tuberías y esnecesario instalar un elevador que permitaregular la altura del aspersor. Normalmente éstegira sobre su eje.

Las características de los aspersores sonindicadas en los catálogos que entregan losfabricantes y deben ser consideradas en eldiseño de los sistemas de riego. Estas son:presión de trabajo, diámetro y ángulo de lasboquillas principal y secundaria, precipitación,caudal y diámetro o radio de mojadura.

• Válvulas y fittings: de acuerdo al diseñoparticular del sistema se instalan diferentes tiposde válvulas que permiten regular presión,distribuir el agua por diferentes tuberías y comoelementos de protección del sistema.

Los fittings son las piezas especiales que estándestinadas a derivar, reducir los diámetros yacople de las tuberías de distribución.

Diseño del sistemaEn el diseño del sistema de riego se debeconsiderar la lámina o altura de agua a aplicar,el tiempo de riego, el número de posiciones deriego, la intensidad de la precipitación, el caudalrequerido, las características del equipo debombeo, la fuente de energía y elespaciamiento entre laterales.

Manejo del sistemaEl viento altera el patrón de mojamiento queproduce cada aspersor en particular, por loque se debe regar en las horas de menor vientoy disminuir la distancia entre aspersores, demanera de aumentar el traslape del radiomojado por cada aspersor.

Además, se debe medir la presión de trabajo.Si esta es mayor que la requerida se produciráun tamaño de gota muy fina, por el contrario,presiones insuficientes producirán gotas másgruesas. Todas situaciones alteran lascaracterísticas de operación normal del equipocon las cuales se diseñço, lo que hace disminuirsu eficiencia.

Necesidades de agua del cultivo

Las necesidades de agua del cultivodependen de las épocas del año, del estadode desarrollo y de los períodos críticos demayor demanda hídrica. Pero lo másimportante, en la mayor o menor demandade agua del cultivo, es la profundidad a quellegan sus raíces. Las plantas nuevasrequieren tiempos de riego cortos, por la pocaprofundidad de sus raíces, pero a su vez,riegos más frecuentes. A medida que la plantacrece, va necesitando riegos menosfrecuentes pero con mayor tiempo.

Medición práctica de cuánta aguaaplicar:

Para determinar la cantidad de agua a aplicaren un suelo y cultivo, se eligen tres sectoresy se les aplica un mismo caudal de agua. Porejemplo, si es goteo, 4 litros por hora durantedistintos tiempos de riego (por ej.: 10 min. alsector 1; 20 min. al sector 2 y 30 min. al sector3).

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A los dos días se revisa cada sector sacandomuestras con barreno. El tiempo de riegocorrecto será aquel en que el agua hayallegado a la profundidad media de las raíces.

BIBLIOGRAFIA

A. Haverkort. 1986. Manejo del agua en laproducción de papa. Boletín de InformaciónTécnica 15. Centro Internacional de la Papa.Editorial Agropecuaria Hemisferio Sur.

J. Jerez, J. Sandoval, J. Peralta, I.Gallardo, R. Ferreira, E. Varas. 1994.Manual de Riego para el Sur de Chile.Serie Carillanca N° 39 Temuco Chile.