La programación de riegos de un cultivo se define por:
¿Cuándo?, ¿Cuánto? y el ¿Cómo regar?, de
donde se deriva los intervalos propios de cada riego en
cada cultivo, las láminas de riego por aplicar y el
método de riego a emplear; requiriendo para ello
conocer la relación entre suelo, planta y agua.
En Latin ‘solum’, el cual podemos definir como la
materia natural no consolidada de la superficie que
nutre y sostiene a las plantas; es heterogeneo y
complejo con gran diversidad en propiedades y
características físicas y químicas que determinan su
productividad agrícola.
Por sus características
heterogéneas en el suelo
agrícola coexisten los
tres estados físicos de la
materia, denominadas:
Fase sólida,(partículas minerales y orgánicas)
Fase líquida, (agua)
Fase gaseosa. (aire)
Fases del suelo expresada
en unidades de Peso (W) y
Volumen (V).
= Pesos de sólidos,
= Volumen de sólidos,
= Pesos del agua,
= Volumen del agua,
= Pesos de gas (aire) ≈ 0,
= Volumen de gas (aire),
= Pesos total del suelo,
= Volumen total del suelo = Vs + Vw + Vg,
= Volumen de vacíos = Vw + Vg.
Ws
Vs
Ww
Vw
Wg
Vg
Wt
Vt
Vv
‘‘…Con la finalidad y la
facilidad en dimensionar’’
(partícula s minerales y orgánicas)
Fase sólida del suelo
La clasificación mineral de un suelo agrícola se conforma de
partículas gruesas (arenas), medias (limos) y finas (arcillas) .
Arcilla Limo Arena
• Color rojizo,
• Textura pesada,
• Coloide pequeño,
• Mal drenaje.
• Color oscuro,
• Materia Orgánica,
• Excelente para la
agricultura,
• Basta retención de
agua.
• Color claro,
• Textura ligera,
• Coloide grande,
• Poca retención de agua.
El tamaño de las partículas en el suelo y su proporción relativa
contenidas en todo suelo definen el concepto de textura; sin
embargo, la manera que estas se agrupan determina propiamente
la estructura del suelo.
La disposición o arreglo de partículas afecta el movimiento de
agua en el suelo, su drenaje, la aireación y el desarrollo de raíces.
Una de las maneras más utilizada para la determinación de textura en
un suelo es el Método de Bouyoucos, a través del cual se obtienen los
porcentajes de arena, limo y arcilla en el suelo y entrando al triángulo de
texturas se define el nombre correspondiente.
Por consecuencia de la textura y estructura del suelo se
determina su porosidad, es decir su sistema de vacíos o
huecos existentes en el mismo.
La porosidad como característica física del suelo es la responsable
directa de la capacidad de almacenamiento de agua, su retención
y movilidad, debido a la fuerza de gravedad y de adsorción en la
superficie de contacto con las partículas.
Porosidad: es el volumen de poros por unidad de volumen
de suelo, expresado en fracción o porcentaje.
𝜙 =𝑉𝑔
𝑉𝑡
Donde:
𝜙 = Porosidad, m³/m³
Vg = Volumen de gas (aire), m³
Vt = Volumen total del suelo, en m³.
Aunado a la porosidad y al grado de compactación de un
suelo agrícola se puede determinar al densidad aparente,
que se define como el peso de suelo seco por unidad de volumen
total del suelo (que incluye las partículas sólidas, agua y aire).
𝐷𝑎 =𝑃𝑠𝑠
𝑉𝑡
Dónde:
Da = Densidad aparente, en g/cm³ o kg/m³
Pss = Peso de suelo seco, en g o kg
Vt = Volumen total del suelo, en cm³ o m³.
La infiltración es el movimiento vertical del agua en el suelo hacia
abajo, primero en la zona de las raíces y después en el subsuelo. El
agua se infiltra entre los espacios porosos del suelo y entre las grietas
que forman los agregados del mismo y la labranza; denotada por ‘I’ es
expresada comúnmente en cm/hr.
La profundidad (denotada en principio por: ‘P’ ), es el espesor del
mismo suelo, medido desde la superficie y corresponde hasta donde se
desarrollara la profundidad radicular del cultivo; a la que precede su
laboreo con implementos agrícolas y que humedecerá con el riego.
La humedad es la cantidad relativa de agua que tiene el suelo y sirve
para definir el momento del riego y por consiguiente usado en la
programación de riegos; se puede referir mediante métodos directos e
indirectos de los que se destaca:
• Método al tacto,
• Método Gravimétrico,
• Método tensiómetro, eléctrico, reflectometro.
Método al tacto (bola de tierra)
Del orden de 25 a 50%
de agua disponible
(suelo levente húmedo)
de 50 a 75%
(suelo húmedo)
de 75 a 100%
(suelo mojado)
SUELO DE
TEXTURA
FINA
SUELO DE
TEXTURA
MEDIA
SUELO DE
TEXTURA
GRUESA
El método gravimétrico se basa en el principio de la
determinación del peso del agua contenida con respecto al peso de
sólidos de una muestra de suelo.
𝑃𝑠 =𝑊𝑠ℎ −𝑊𝑠𝑠
𝑊𝑠𝑠=
𝑊𝑤
𝑊𝑠𝑠
Dónde:
Ps = Contenido gravimétrico de humedad del suelo, en gr/gr
Wsh = Peso total del suelo húmedo, en gr.
Ww = Peso del agua contenida en el suelo, en gr.
Wss = Peso de suelo seco, en gr.
[Después de secar la muestra en una estufa a 105°C y por 24 hrs].
Métodos Indirectos
Sensor WATERMARK
Aquaterr M-300
TDR-300
Tensiómetro
Para conocer la lámina de riego de un suelo y la capacidad de
almacenamiento del mismo, es necesario conocer los niveles
característicos de la humedad, que se presentan como
constantes de humedad del suelo, que son:
La humedad del suelo que puede ser absorbida por el cultivo es la que
se encuentra entre capacidad de campo y punto de marchitamiento
denominada humedad aprovechable del suelo (HA).
𝐻𝐴 = 𝜃𝐶𝐶 − 𝜃𝑃𝑀𝑃
La capacidad de almacenamiento del suelo, es la lámina de riego que
se debe aplicar a un suelo para reponer la humedad a la profundidad
deseada (P); es decir, llevar a capacidad de campo (θCC) partiendo del
punto de marchitamiento permanente (θPMP), sin que haya
escurrimiento.
𝐿𝑟 =𝜃𝐶𝐶 – 𝜃𝑃𝑀𝑃
100𝐷𝑎 𝑃
La lámina de riego es el espesor acumulado de agua que se
forma sobre una extensión determinada de suelo.
𝐿𝑟 =𝑉
𝐴=
𝑄 (𝑡)
𝐴∴
𝐿𝑟 (𝐴)
𝑄= 𝑡
La Evapotranspiración (ET), se define como la cantidad de
agua que requieren el cultivo para su función de transpiración y
aquella que se evapora desde el suelo donde ha sido establecido;
sinónimo en la practica mas no conceptual, del uso consuntivo(UC) que refiere a la cantidad total de agua que se consume en un
sistema suelo + cultivo durante su ciclo de desarrollo
ETO se define como la pérdida de agua que ocurriría en un
terreno que estuviera cubierto totalmente de pasto de unos los
8 a 15 cm de altura y que en ningún momento tuviera
deficiencia de agua en el suelo (lisímetro) que al asociar con
el coeficiente de cultivo (Kc) se obtiene la Evapotranspiración
real o de cultivo.
𝐸𝑇𝑐 = 𝐾𝐶 𝐸𝑇𝑂
Estación
Meteorológica
Uno de los principales problemas que enfrenta a la agricultura, es la
baja eficiencia con que se aplica el agua, así como la deficiente
distribución con la que logra quedar en la zona de raíces;
repercutiendo en desperdicio de este recurso vital y el desarrollo
adecuado del cultivo.
Situación que puede mejorarse, eliminando uno de los principales
obstáculos que lo provoca, que es la irregularidad topográfica de los
terrenos agrícolas, mediante su nivelación apropiada.
La nivelación de tierras es una práctica de acondicionamiento
físico del suelo que consiste en la remoción de tierra de las partes
altas, su acarreo y depósito en las partes bajas, a fin de dejar una
superficie plana que facilite las labores agrícolas, especialmente la
aplicación del agua cuando se emplee algún método de riego.
De manera puntual, en la nivelación de terrenos agrícolas se identifica
los siguientes beneficios principales:
a) Elevadas eficiencias de aplicación y de uniformidad del riego,
b) Ahorro de agua, mano de obra y energía,
c) Mejoramiento del drenaje superficial,
d) Control de la erosión,
e) Mayor eficiencia en el uso de fertilizantes,
f) Operación eficiente de la maquinaria,
g) Mayor prácticas de manejo del cultivo.
$
Existen siete condiciones que pueden hacer difícil o costosos los trabajos
de nivelación de tierras:
1. Suelos excesivamente permeables,
2. Suelos someros,
3. Topografía muy ondulada,
4. Pendientes fuertes,
5. Problemas de drenaje,
6. Suelos inestables,
7. Caudal disponible pequeño.
Otra de las decisiones importantes previas a los trabajos de nivelación
de tierras es seleccionar la época adecuada para realizarlos (periodo
libre de lluvias), entre ciclos agrícolas y la infraestructura existente
(posición y elevación de la fuente de abastecimiento del agua de riego,
los canales y drenes).
Los pasos para llevar a cabo una nivelación, dependen de la tecnología
de que se disponga: tradicional (tractor con implemento de control
manual), tecnología láser (tractor con implemento de control
automático de rayo láser) o tecnología GPS (tractor con implemento
de control automático por Sistema de Posicionamiento Global).
Obtener las condiciones actuales del terreno, es base para el proyecto de
la nivelación de tierras. Con el fin de apartarse lo menos posible de las
pendientes naturales, minimizando los costos del movimiento de tierras y,
debe realizarse un levantamiento topográfico el cual puede
hacerse mediante:
• Equipo tradicional ‘‘cinta y nivel fijo’’ (tránsito o teodolito),
• Estación total,
• Equipo GPS.
Estableciendo una cuadrícula en el campo se deja estacado o
trompos permanentes, determinando a ras del suelo la cota con nivel
fijo para ayudar a la ejecución de los trabajos; y servirá como nivel
de referencia, durante el control del movimiento de tierras.
El tamaño o longitud de los lados de los cuadros, conocido como
módulo de cuadrícula (L), debe fijarse de acuerdo con la topografía
del terreno por nivelar. Así, cuando existen pocos accidentes
topográficos, se recomienda utilizar módulos de 30 m.
Equipo tradicional cinta y nivel fijo (tránsito o teodolito)
Estación Total
Los instrumentos topográficos de estación total permiten actualmente
el levantamiento en tres dimensiones (X, Y, Z) de puntos del terreno,
de manera rápida, segura y con precisión milimétrica. Pueden, por
tanto, emplearse con ventaja estos instrumentos, para elaboración de
levantamientos topográficos en favor de la propia nivelación de tierras;
donde ‘n’ números de puntos corresponden a los almacenados en la
memoria del equipo, todos ellos conteniendo triadas de valores de
coordenados.
Equipo GPS (RTK)
La evolución que en los últimos años han tenido los sistemas de
posicionamiento global (GPS, por sus siglas en idioma inglés), ha
permitido obtener posiciones geográficas con precisión milimétrica en
tiempo real (modo RTK, que significa mediciones cinemáticas en tiempo
real). Esto significa que dicha precisión es determinada inmediatamente
en campo, sin la necesidad de emplear un software especializado que
demandaba un tiempo importante de oficina y un trabajo especializado
denominado post proceso.