Riego y Drenaje Suelos y Agua

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SERIE M A N U A L E S PARA EDUCACIÓ N A G R O P E C U A R IA

Á re a : P ro d u c c ió n a n im a l (rojo) I. Aves de corral 2 Conejos 3. Ovinos 4 Cabras 5. Porcinos G. Bovinos de carne 7. Bovinos de leche

Á re a : S u e lo s y agua (plata) 34. Suelos y fertilización 35. Riego y drenaje

Área: P ro d u c c ió n v e g e ta l (verde) 8. Cultivos básicos 9. Trigo, cebada, avena 10. M aiz I I . Arroz 12. Frijol y chícharo 13. Cultivos de fibras 14. Cultivos oleaginosos 15. Horticultura 16. Tomates 17. Papas 18. Cucurbitáceas 19. Cultivos forrajeros 20. Pastizales naturales 21. Fruticultura 22. Cultivos de plantación 23. Protección de cultivos Área: In d u s tria s ru ra le s (naranja) 24. Taller de frutas y hortalizas 25. Elaboración de frutas y hortalizas 26. Elaboración de productos agrícolas 27. Taller de carne 28. O btención de carne 29. Elaboración de productos cárnicos 30. Subproductos animales 31. Taller de leche 32. Elaboración de productos lácteos 33. Control de calidad de productos agropecuarios

Á re a : M ecá n ica a g ríc o la (azul) 36. Elem entos de m aquinaria agrícola 37. M otores agrícolas 38. Preparación de tierras agrícolas 39. M étodos de aradura 40. Labranza secundaria 41. Arados de rejas 42. Arados de discos 43. M aquinaria para fertilización, siembra y trasplante 44. M aquinaria de m anejo de cultivos 45. C osechadoras de granos 46. C osechadoras de cultivos industriales 47. C osechadoras de forrajes 48. Tractores agrícolas 49. Desm onte y m ovim iento de tierras Á rea: A d m in is tra c ió n ru ra l (negro) 50. Adm inistración de empresas agropecuarias 51. O rganización de operaciones agropecuarias 52. Organización del taller rural Á re a : E x te n s ió n y c a p a c ita c ió n (amarillo) 53. Extensión y capacitación rurales Á rea: P ro d u c c ió n fo re s ta l (blanco) 54. Producción forestal

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RIEGO Y DRENAJE

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liste m anual ha sid o elaborado d en tro de un p ro yecto de C ooperación T écn ica In ternacional de la D irecció n G en eral de E d u cación T ecnológica A gro p ecu aria ( D G E T A ) , de la Secretaría de E d u cació n P ú b lica (S E P ), del ( ¡o b ie rn o de los E stad os U n id o s M exican o s con la O rgan izació n de las N acion es U n id as para la A g ric u ltu ra y la A lim en ta c ió n (F A O ), con la con trib u ción del Pro gram a de las N a cio n e s U n id as para el D esarro llo ( P N U D ) y de los G o b ie rn o s de Suiza y de los P aíses B ajo s. La presente ob ra es una coed ición p rod u cid a p or la D irecció n G e n e ra l de P u blicacio n es y B ib lio te c as de la Secretaría de E d u cación P ú b lica y E d ito rial T rillas.

H asado en el tra b a jo de: Ir. Johan D. B erlijn Ing. C or B rouw er Con la c o la b o ra c ió n de: N. Paulín Torres 1. De la R osa Peñaloza G. Solís C arbajal E. L ópez G onzález R evisión de: M ira. F. O rozco Luna

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MANUALES PARA EDUCACIÓN AGROPECUARIA

RIEGO Y DRENAJE Á rea: Suelos y agua

EDITORIAL TRILLAS ks

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M éxico, A rgentina, España, >aña, v— C o lo m b ia, P uerto R ioo*¿V enezuela

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C a ta lo g a c ió n en la fu e n te

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R iego y dre n a je / b a sa d o en el trab a jo d e ^ Jo h a n 0 . Berlijn, Cor Brouwer. - 3a ed. M éxico : Trillas ./SEP, 2 0 0 6 . 101 p. : il. ; 2 3 cm . - (Manuales para educación agropecuaria. Suelos y a guas ; 3 5 ) I5BT1 9 6 8 -2 4 - 7 8 5 3 - 7 1 Drenaje. 2. B iego p o r aspersión. I. Berlijn, Jo h a n D. II. Brouwer, Cor. III. Ser.

^ D- 631 'B S 9 3 ___________LC- 5 4 9 6 'B S _________ 1 075 ^

La p re se n ta ció n y d isp o sició n en c o n ju n to de BIEQO Y DBELIAJE so n p ro p ie d a d d e l editor. ITinguna p a rte de e sta obra p u e d e s e r rep ro d u cid a o tra sm itid a , m e d ia n te ningún s is te m a o m é to d o , e le c tró n ic o o m e cá n ico (in clu yen d o el foto cop ia d o , la gra b a ció n o cu a lquier s is te m a de recu peración y a lm a ce n a m ie n to de inform ación), sin c o n s e n tim ie n to p o r e s c rito d e l e d ito r

,

D erechos rese rva d o s © 1 9 8 2 , Editorial Trillas, 5. A. d e C V División A d m in istra tiva A v Pío C h u ru b u sco 3 8 5 Col. Pedro María Anaya, C P. 0 3 3 4 0 México, D. F. Tel 5 6 8 8 4 2 3 3 FAX 5 6 0 4 1 3 6 4

División Com ercial Calzada de la Viga 1132 C P 0 9 4 3 9 , México, D. F. Tel 5 6 3 3 0 9 9 5 , FAX 5 6 3 3 0 8 7 0 w w w .trilla s .c o m .m x

M iem bro de la Cám ara na cio n al de la Industria Editorial Beg núm . 1 5 8 Prim era edición XR (I5B B 9 6 8 -2 4 -1 1 3 8 6) (XR, XI, XL, 1-11-XA, XE, XX) 5 e g unda edición 0 5 (I5B B 9 6 8 2 4 3 6 2 2 -X) (OT, OA, O fi, OE, 0 0 , 5R, 5M) Tercera edición, 2 0 0 6

I5BIT 9 6 8 -2 4 -7 8 5 3 -7 Im pre so en M éxico P rinted in México

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PRÓLOGO

El presente texto pertenece a la serie Manuales para educación agropecuaria, la cual consta de los títulos que aparecen en la contraportada. Esta serie se llevó a cabo bajo la supervisión del Ir. Johan D. Berlijn, oficial técnico de la FAO, y fue realizada por 15 técnicos mexicanos, así como por 20 técnicos internacionales. Los manuales abarcan, en forma sencilla, los aspectos básicos de la enseñanza práctica y técnica de las escuelas agropecuarias, así como de la extensión y capacitación rurales. Al tratar principalmente los aspectos básicos, los manuales pueden servir de guía para cubrir los programas de diferentes escuelas, de acuerdo con las especialidades que impartan y con las condiciones particulares de cada región. Por otra parte, los maestros pueden complementar esta información básica con la de otros libros y con sus experiencias en el campo de la docencia.

Con el propósito de que el lector pueda lograr la ma- > yor com prensión de la m ateria tratada en este texto, 1 los autores procedieron a presentar en las páginas { pares la inform ación necesaria y en las páginas im pa­ res las ilustraciones correspondientes. Por otra parte, procurando ceñirse al contenido pe­ dagógico de las obras, los párrafos, siem pre que ha sido posible, han sido separados po r un espacio que, aun cuando sus dim ensiones no siem pre son uniform es, facilita n al estudiante la lectura y asim i, lación de los m ism os.

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ADVERTENCIA

I os textos que constituyen la serie Manuales para educación agropecuaria, fueron clasificados conforme a las siguientes áreas.

Producción animal r ■ ■ ■’ Producción vegetal Industrias rurales Suelos y aguas Mecánica agrícola Producción foresta, Extensión y capacitación •• . Administación rural

PA PV IR SA i MA •:

EC - AR

A su vez, cada área se ha subdividido en diversas materias. Por ejemplo, Producción animal (PA):

Aves de corral Conejos Ovinos Cabras Porcinos Bovinos de carne Bovinos de leche

Para un conocimiento completo de la serie, véase en el interior de la contraportada la lista total, y en el exterior, los títulos que integran el área a la que corresponde el presente manual. f f if l

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INDICE DE CONTENIDO

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13 2.1. 2.2. 2.3. 2.4.

Cantidad de agua absorbida Zona de absorción Absorción de agua durante el ciclo de cultivo Periodo critico de consumo de agua

13 14 16 18

19 3.1. Distribución del agua en el suelo 3.2. Disponibilidad de agua

19 22 23

4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6. 4.7. 4.8.

Precipitación Infiltración Movimiento capilar del agua Almacenaje de agua en el suelo Escurrimiento Evaporación Balance de agua Control de agua

23 23 26 28 28 28 30 32

35 5.1. 5.2. 5.3. 5.4. 5.5. 5.6.

Sistemas de riego Riego por inundación Riego por surcos y corrugaciones Riego por aspersión Riego por goteo Drenaje

35 38 40 41 41 4 I

43 6.1. 6.2. 6.3. 6.4.

Cauces naturales abiertos Embalses naturales abiertos Embalses artificiales abiertos Cauces naturales cerrados

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43 43

44 44

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Extracción de .agua.^2

47

7.1. Extracción de agua por gravedad 7.2. Extracción de agua por bombas

47 50

Conducción ,de| ’dgüa^jijl

53

8.1. Conducción por canales abiertos 8.2. Conducción por tubería

53 58

Riego por gravédaciIJi

63

9.1. 9.2. 9.3. 9.4. 9.5.

64 65 68 70 74

Canales de riego Tomas de parcela Distribución del agua por tubería Distribución del agua en el campo Uso de sistemas de riego por gravedad

Riego por aspersión;,ü

75

10.1. Bombas de riego

75

10.2. 10.3. 10.4. 10.5. 10.6. 10.7. 10.8.

76 76 80 82 84 86 86

Tubería Aspersores Presión, orificio, gotas y descarga Arreglo de los aspersores Aplicación de fertilizantes Riego por goteo Eficiencia

. Drenaje, ¿i

3

87

Prácticas de riego y ófénajeMlís

12.1. Inventario de recursos y condiciones 12.2. Requerimientos técnicos 12.3. Diseño de un sistema de riego 12.4. Diseño de un sistema de riego 12.5. Diseño de un sistema de drenaje

Direcciones útiles de Internóte |

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91

por por

surcos aspersión

91 91 94 97 99

101

INTRODUCCIÓN

Los cultivos necesitan agua en cantidades adecuadas para poder sobrevivir y producir. Las plantas están constituidas por el 90% de agua. En condiciones normales, 1 m2 de vegetación transpira unos 5.5 l de agua al día, o sea, el cultivo de una hectárea pierde aproximadamente 55 m3 de agua por día. La planta sólo puede aprovechar el agua del suelo cuando tiene a su disposición suficiente cantidad de aire. En otras palabras, la cantidad de agua y de aire en el suelo deben estar en un cierto equilibrio para obtener un alto rendimiento de los cultivos. Por esto, el productor debe controlar el suministro y el flujo del agua en la tierra. En momentos de escasez, el productor debe suministrar agua por medio de sistemas de riego. En caso de exceso de agua, ciebe instalar sistemas de drenaje. Para planear y ejecutar el control de agua, el productor debe, en primer lugar, saber cuánta agua requiere el cultivo y cómo la absorbe. Además, es importante conocer cuando se presentan los periodos críticos en la demanda de agua por parte de la planta. El tipo de suelo determina, en principio, la disponibilidad de agua para la planta. Pero la cantidad de agua en el suelo cambia de manera continua. El agua disponible en la zona de las raíces puede aumentar o disminuir por factores tales como la precipitación, la infiltración del agua de lluvia, el escurrimiento, la infiltración hacia el subsuelo, el movimiento capilar, la evaporación del suelo y, naturalmente, por la transpiración de la planta. Considerando estos factores, el productor debe decidir sobre las necesidades de riego y drenaje para efectuar un adecuado suministro artificial de agua, así como el debido drenaje de sus tierras.

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Una vez establecidas las necesidades del control de agua, y conociendo los principios del movimiento del agua en el suelo, el productor planificará y luego ejecutará el control con base en las siguientes preguntas: (1) ¿Cuánta agua necesitan los cultivos en producción, y en qué periodo del año? (2) ¿Qué cantidad de agua llega por precipitación? ¿En cuáles meses es mayor? (3) ¿De dónde puede sacar el agua complementaria? ¿Puede extraerla de ríos, lagos, pozos o molinos? ¿Puede extraerla por gravedad o por medio de motobombas? (4) ¿Cómo debe conducir el agua desde la fuente de abastecimiento hasta la granja? (5) ¿Cómo puede conducir el agua de los canales principales hacia los campos de cultivo? (6) ¿Qué tipo de construcciones necesita para conducir el agua hasta los campos? (7) ¿Qué tipo de canales y construcciones necesita para distribuir el agua en los campos? (8) ¿De qué manera va a distribuir el agua en el campo? (9) ¿Qué tipo de drenaje necesita para eliminar el exceso de agua y sales? (10) ¿Cómo manejar los sistemas de riego y drenaje para obtener los mejores resultados? Paralelamente a las consideraciones anteriores, el agricultor debe ponderar otros aspectos de índole económica que influyan también en la decisión para establecer sistemas de control de agua. Éstos incluyen, por ejemplo, los costos de instalación, costos de mantenimiento, costos de operación, tipos de cultivos y sus rendimientos, costos adicionales de abonos y potencial de mercado para cultivos de alto rendimiento.

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Por otro lado, debe considerarse también ia influencia que puede tener ia intensificación de la producción agrícola en el plano nacional, así corno la posibilidad de ser autosuficientes en el plano alimentario para ahorrar divisas y aumentar los ingreses por medio de la exportación de productos.

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ABSORCIÓN DE AGUA POR LOS CULTIVOS

Los cultivos absorben una cierta cantidad de agua durante su ciclo de desarrollo y producción. La planta absorbe esta cantidad de agua por medio de su sistema radicular. Por lo tanto, el agua requerida por el cultivo debe estar disponible en el suelo y especialmente en la zona de las raíces. Luego de su absorción, el agua pasa a través del tallo hacia las hojas, donde por medio de la transpiración, sale a la atmósfera en forma de vapor. Este proceso tiene lugar principalmente en las hojas y, en menor grado, en los tallos verdes y jóvenes.

En general, la cantidad de agua absorbida por la planta se mide en milímetros de lámina de agua. Por ejemplo, un cultivo de maíz absorbe en promedio aproximadamente 750 mm de agua en su ciclo vegetativo. Esto quiere decir que una hectárea de maíz necesita un promedio de lámina de agua con una superficie de una hectárea y un espesor de 750 mm. Esta lámina de agua tiene un volumen de 750 mm x 10 000 m2, o sea, de 0.75 x 10 000 m3 lo que es igual a 7500 m. Por consiguiente, una lámina de agua de 1 mm es igual a 10 m3 de agua por hectárea. Si una hectárea de maíz contiene 25 000 plantas, la necesidad promedio de agua de cada planta será igual a 7500 : 25 000, o sea, 0.3 m3. Existe un gran número de factores que influyen en la cantidad de agua que absorben los diferentes cultivos. Por lo tanto, las cantidades promedio de agua absorbidas por diferentes cultivos, son más bien cantidades indicativas. Por ejemplo, la absorción mantiene una estrecha relación con el rendimiento del cultivo.

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Las cantidades promedio absorbidas por diferentes cultivos son aproximadamente:

450 mm 500 mm 500 mm 550 mm 750 mm 770 mm 800 mm 800 mm 880 mm 1250 mm 1500m m 1600 mm ,

Tabaco Sorgo Cereales de verano Papas Maíz Alfalfa Frijol Cereales Cítricos A lgodón Caña de azúcar Arroz A . V . J a k a —x i.tM j a t i!' t»*!.

4500 m3/ha 5 000 m3/h a 5 000 m3/ha 5500 m3/h a 7500 m3/ha 7 7 0 0 m 3/h a 800 0 m3/ha 800 0 rrvVha 8800 m3/h a 12 500 m3/ha 1 5 0 0 0 m3/h a 16 0 0 0 m 3/h a

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Las plantas absorben el agua principalmente por medio de su sistema radicular. Por esto, la zona de las raíces forma la principal zona de absorción. El desarrollo del sistema radicular tiene, por lo tanto, gran influencia en la capacidad de absorción de agua y, por consiguiente, en el rendimiento del cultivo. Este desarrollo depende mucho de las condiciones del suelo. Por ejemplo: (1) Suelo con una estratificación arenosa en el subsuelo a una profundidad de unos 50 cm. Éste impide un desarrollo del sistema radicular a más de 50 cm debido a la falta de agua en la zona arenosa. (2) Suelo con un nivel del agua freática a una profundidad de unos 30 cm. El agua ha desplazado el aire del subsuelo, y por lo tanto, las raíces no pueden desarrollarse a mayor profundidad. (3) Suelo compacto. El desarrollo del sistema radicular es superficial y lento. (4) Suelo con una capa rocosa en el subsuelo. Esta capa impide el desarrollo del sistema radicular. Bajo condiciones normales, las raíces absorbentes de la mayoría de los cultivos se concentran en la capa superior del suelo hasta una profundidad de aproximadamente 40 cm, cerca de la base de la planta.

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Cerca del 60 al 70% de las raíces se encuentra en esta zona. En esta parte del suelo, la extracción de agua es mayor. Absorción de agua t urante el ciclo de cultivo Junto con el desarrollo, la planta aumenta su necesidad de agua. Al mismo tiempo, la planta trata de profundizar y extender su sistema radicular para aumentar su capacidad de absorción de agua. Un mayor número de hojas de la planta hace aumentar también la capacidad de transpiración de la misma. Como consecuencia, la demanda de agua aumenta gradualmente desde la germinación de la semilla hasta un máximo en el momento de la floración y formación de granos. Esta demanda máxima puede seguir por algunas semanas en la mayoría de los cultivos. Una vez que los granos se han formado, bajan rápidamente los requerimientos de agua. En el caso del maíz, el ciclo de cultivo y los requerimientos de agua durante este ciclo se desarrollan como sigue: (1) Durante el ciclo de cultivo de cuatro a cinco meses, la parte aérea de la planta puede crecer hasta una altura aproximada de 160 cm. Al mismo tiempo, el sistema radicular se desarrolla hasta una profundidad de 95 cm. (2) La gráfica de las necesidades de agua sigue un patrón similar al crecimiento de la planta. (3) Durante el ciclo, la capacidad de absorción de agua de la planta aumenta gradualmente de 45 mm en el primer mes, hasta 220 mm aproximadamente al inicio del cuarto mes de crecimiento. La gráfica de las necesidades de agua representa la cantidad de agua absorbida durante el ciclo de producción. Durante su ciclo de crecimiento y producción, el maíz absorbe las siguientes cantidades de agua: 1o mes 2 ° mes 3 o mes 4o mes 5o mes

45 170 220 215 90

mm mm mm mm mm

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450 1700 2200 2150 900

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El agua consumida es Igual al agua que la planta aprovecha en la transpiración, el agua de la precipitación interceptada por el follaje, y el agua de la evaporación. El periodo de consumo máximo de agua se conoce como periodo crítico del ciclo de cultivo. En la tabla siguiente se dan algunos periodos críticos de ciertos cultivos. ’ ■ ■■■'■,'

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Del florecim iento hasta tres sem anas antes de cosechar. Del florecim iento hasta tres sem anas antes de Melón cosechar. De la altura de la rodilla al florecim iento. Tabaco A lgodón De la prim era floración hasta form ar semillas. Desde la form ación del fruto hasta la Fresas Í¡ ' madurez. Desde la Inflorescencia hasta la aparición de Maíz verde ■■ ’ barbas. G ranos Desde la form ación de las vainas hasta form ar cabezas. Desde tres semanas después del brote hasta Remolacha v'/.'VvT T'la cosecha. Alfalfa Desde el com ienzo de la floración y después del corte. Hortalizas Al desarrollarse el fruto.

Papas

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El suelo está formado por partículas que, a su vez, pueden formar agregados. Entre estas partículas y los agregados se encuentran espacios que tienen agua y aire. Específicamente, el tamaño de las partículas y agregados influye de modo notable en el movimiento y las características del agua en el suelo, por consiguiente, en el efecto que produce en la planta dado que tanto el agua como el aire son elementos esenciales para su desarrollo.

La forma en que el agua y el aire se distribuyen en la tierra depende de la estructura y de la textura del suelo. La estructura es, en realidad, el esqueleto de la tierra, formado por los agregados de partículas. Se determina por la clase de agregados y partículas que predominan en el suelo. La textura del suelo depende del tamaño de las partículas. De acuerdo con su textura se distinguen suelos arenosos o livianos, suelos francos y suelos arcillosos o pesados. En los primeros predominan partículas de tamaño relativamente grande. En los últimos, predominan partículas de tamaño pequeño. El agua en el suelo se encuentra alrededor y entre las partículas y agregados de partículas. Al respecto, se diferencian los siguientes tipos de agua: ■ Agua fijada alrededor de las partículas de manera que no está disponible para las necesidades de transpiración de la planta. Si el suelo contiene sólo este tipo de agua, se dice que se encuentra al punto de marchltez. La planta no puede desarrollarse. ■ Agua alrededor y entre las partículas en una adecuada combinación agua-aire, de manera que la planta puede desarrollarse en forma óptima. El suelo en estas condiciones se encuentra a su capacidad de campo. ■ Cuando todos los espacios en la tierra se encuentran llenos de agua, se dice que el suelo se encuentra en su punto de saturación. En esta situación falta aire en el suelo. Poi esto, la planta no puede desarrollarse.

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Para la mejor comprensión de lo dicho, se puede esquematizar la textura del suelo en forma de bolitas de diferentes tamaños. Por ejemplo, se comparan en la ilustración de la página siguiente, en la parte superior, bloques de igual volumen de partículas redondas de tamaño grande, intermedio y pequeño, respectivamente. (1) Suelo arenoso con partículas grandes. El bloque contiene 6 x 6 x 6 = 216 partículas. La superficie de cada partícula redonda es igual ai producto de -t t , o sea, de 3.14 por el diámetro al cuadrado. Si el diámetro es de 2 mm, la superficie de cada partícula será igual a 3.14 x 2 x 2, o sea, 12.56 mm7. La superficie de todas las partículas en el bloque es igual a 216 x 12.56, o sea, 2712.96 mm2.Esta superficie total se conoce como “superficie interna del bloque”. (2) Suelo franco con partículas medianas. Aquí existen 8 x 8 x 8, o sea, 512 partículas de 1.5 mm. La superficie interna del bloque es igual a 512 X 3.14 X 1.5 X 1.5, o sea, 3617.28 mm2. (3) Suelo arcilloso con partículas finas. Aquí se supone que las partículas son de 1 mm de diámetro. El bloque contiene 12 x 12 x 12, o sea, 1728 partículas. La superficie interna es igual a 1728 X 3.14 X 1 X 1 ,o sea, 5425.92 mm2. De lo anterior, se puede concluir que la superficie interna es inversamente proporcional al tamaño de las partículas. En otras palabras, un suelo arcilloso retendrá más agua que un suelo arenoso. Por otro lado, el agua se mueve más fácil y más rápidamente en un suelo arenoso que en uno arcilloso. Por esto, un suelo arenoso debe regarse con más frecuencia y en cantidades más pequeñas para evitar pérdidas de agua en el subsuelo. (4) Corte esquemático de un suelo que se encuentra en su punto de marchitez. Las partículas están rodeadas de una película de agua retenida que no está disponible para ia planta. Los espacios contienen aire. La planta se encuentra en decaimiento, que se aprecia por la decoloración de sus hojas. (5) Corte esquemático de un suelo con capacidad de campo. Una parte de los espacios contiene agua y la otra parte, aire. En este estado, con una buena combinación de agua y aire, la planta se desarrollará en forma óptima. (6) Corte esquemático de un suelo en su púnto de saturación. El agua ha llenado todos los espacios. No se encuentra aire y las raíces se asfixian por el exceso de agua y la falta de aire.

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6x6x6 = 2 1 6 216 nTTtí = 3.1 4x216 x4 = 2712.96

8x6x8= 512 512 xTT[J = 3.14x512x2. 25 = 3617 28

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12x12x12= 1 7 2 8 1 7 28xTTlf = 3.14x1728x1 = 5425.92

Tanto en el punto de marchitez como en el de saturación, el cultivo no puede desarrollarse.

No toda el agua en el suelo está disponible para los cultivos. Para que la planta pueda hacer uso del agua en el suelo, debe tener a su disposición suficiente cantidad de aire. Cuando el suelo se encuentra en su punto de saturación, la planta no puede hacer un buen uso del agua pe r falta de aire. Por otro lado, el agua fijada a las partículas del suelo tampoco está a disposición de la planta. Por consiguiente, el agua en el suelo que está a disposición de la planta bajo condiciones óptimas, comprende la cantidad de agua bajo condiciones de capacidad de campo, menos la cantidad de agua fijada, cuando el suelo se encuentra en su punto de marchitez. Agua disponible para el cultivo

=

Agua en el suelo bajo condición de capacidad de campo

-

Agua fijada en el suelo a punto de marchitez

Esta cantidad representa el agua que la planta puede absorber de forma eficiente.

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i DEL SUELO

La cantidad de agua en la zona de absorción del suelo cambia continuamente. El agua disponible en esta zona puede aumentar o disminuir como resultado de uno o más de los siguientes factores: ■ Precipitación. Representa el principal suministro de agua. ■ Infiltración. Es el flujo del agua de la superficie del suelo hacia abajo en la zona de absorción, y luego en el'sübsuelo. ■ Capacidad de retención o de depósito de agua en el suelo. ■ Escurrimiento. Cuando la infiltración es menor que la precipitación, el exceso de agua se escurre sobre la superficie del suelo. ■ Movimiento capilar de agua hacia arriba, desde el subsuelo hasta la zona de las raíces. ■ Evaporación desde la zona de absorción hacia la atmósfera. ■ Absorción de agua por las plantas.

La precipitación determina el volumen de agua disponible para la infiltración y absorción en la zona de raíces del suelo. Al respecto, es importante conocer no sólo la precipitación anual, sino también la distribución pluvial durante el transcurso del año. Con base en esta distribución, el agricultor debe planificar el tiempo más adecuado para sembrar sus cultivos con el fin de aprovechar eficientemente el agua de lluvia. En general, el calendario agrícola de una región guarda una estrecha relación con la distribución pluvial durante el año. Por esto, es esencial conocer las estaciones de mayor y de menor precipitación.

La infiltración es el flujo de agua de la superficie del suelo hacia abajo, primero, en la zona de raíces y, después, en el subsuelo. El agua se filtra en el suelo por los poros, grietas u orificios entre las partículas y los agregados de partículas de tierra. La cantidad de agua que se filtra en el suelo depende de la velocidad de infiltración y del tiempo disponible para este proceso.

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La velocidad de infiltración depende principalmente de la porosidad y permeabilidad del suelo. A su vez, ésta depende de la estructura del suelo y, por tanto, de su textura, su contenido de materia orgánica y de la labranza. Los suelos con partículas y agregados grandes tienen en general una permeabilidad mayor. Un adecuado contenido de materia orgánica favorece la formación de agregados y, de esta manera, la permeabilidad y velocidad de la infiltración. Por medio de la aradura del suelo se afloja la tierra, lo que también favorece la penetración del agua. La velocidad de infiltración del agua depende de las siguientes condiciones: (1) Sellado de la superficie del suelo. Una capa superficial compacta reduce el grado de infiltración. (2) Apelmazamiento de suelo. Bajo ciertas condiciones, las maniobras de labranza inadecuadas pueden provocar un apelmazamiento o capas endurecidas debajo de la capa cultivable. Éstas impiden el movimiento del agua hacia abajo. (3) Resquebrajamiento del suelo. Algunos suelos con mucha arcilla se quiebran al secarse. Al mojarse nuevamente, la tierra se junta, reduciendo la permeabilidad. (4) Labranza primaria. Favorece la infiltración. (5) Erosión de la capa cultivable. Reduce la capacidad de absorción de agua por el suelo. (6) Especialmente en el caso de una pendiente, el sellado entre capas superiores puede provocar la erosión. (7) Los surcos según curvas de nivel resisten la erosión. El exceso de agua es depositada en los surcos y la infiltración puede ser más lenta. (8) La acumulación de sales en la parte superior del suelo destruye la estructura, lo que da como resultado una reducción de la infiltración. El agua se infiltra con mayor velocidad en suelos arenosos que en suelos arcillosos. La resistencia al flujo del agua es mayor en los suelos arcillosos. I as velocidades de infiltración alcanzan hasta 25 mm/hora

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en los suelos arenosos; hasta 10 mm/hora en los suelos francos, y hasta 2.5 mm/hora en los suelos arcillosos. La cantidad de agua que se infiltra en el suelo depende también del tiempo disponible para la penetración. En el caso particular de suelos arcillosos con reducida velocidad de Infiltración, una lluvia suave por mucho tiempo es más ventajosa que una lluvia fuerte por corto tiempo.

Es el flujo de agua desde el subsuelo hacia arriba, hasta la zona de raíces del cultivo. En realidad, es una Infiltración de agua desde abajo hacia la zona de absorción. Mientras la infiltración se realiza principalmente por la fuerza de la gravedad, el movimiento capilar del agua es causado por la fuerza capilar, en canales finos y poros chicos. Mientras más chicos sean los canales, más alto llega el agua. Por esto, el movimiento capilar es mayor en suelos arcillosos que en suelos arenosos. La infiltración y el movimiento capilar del agua en diferentes tipos de suelos se presentan de la siguiente manera: (1) Capa de tierra fina, arcillosa, sobre un subsuelo arenoso. La precipitación es mayor que la velocidad de infiltración. El exceso de agua se acumula sobre la superficie. (2) Capa arenosa sobre un subsuelo arcilloso. La infiltración a través de la capa arenosa es mayor que en la capa arcillosa del subsuelo. Por esto, el exceso de agua se acumula en la parte Inferior de la capa arenosa. (3) Capa arenosa sobre un subsuelo arcilloso. El movimiento capilar del agua freática llega hasta la capa arenosa. No sube más porque los poros en la capa superior son demasiado grandes. (4) En un suelo arcilloso, el agua puede llegar hasta la superficie por medio del flujo capilar. (5) Al inundar un campo, la infiltración al lado de la entrada del agua será mayor debido a que este lado fue expuesto por más tiempo al agua.

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Los espacios más grandes en el suelo contienen aire, pero pueden temporalmente servir como depósito para absorber grandes cantidades de agua, por ejemplo, durante una lluvia fuerte. Esta agua representa en realidad la cantidad comprendida enire el volumen de agua al punto de saturación del suelo, y el volumen cuando el suelo se encuentra a su capacidad de campo. El agua temporalmente depositada en el suelo servirá durante un periodo de sequía o se desplaza gradualmente hacia el subsuelo.

El escurrimiento es la cantidad de agua que no se infiltra en el suelo y que fluye sobre la superficie del terreno. Este proceso es causado por una precipitación pluvial mayor que la infiltración. La cantidad de agua que pierde así es igual a la cantidad de agua de la precipitación, menos la cantidad de agua que penetra en el suelo. (1)Cantidad de lluvia. (2)

Cantidad de aguaque se infiltra en el suelo.

(3)

Cantidad de aguaque se pierde por escurrimiento.

(4)

Cantidad de aguaque se pierde por infiltración hacia el subsuelo. Parte de esta agua puede entrar nuevamente en la zona de absorción por movimiento capilar.

(5) Almacenamiento de agua en la zona de las raíces. (6) Gráfica de la cantidad de agua en la zona de absorción en el transcurso de 12 meses del año. Se entiende que esta curva variará en diferentes regiones. Aquí sólo se da un ejemplo. Evaporación La evaporación es el agua del suelo que se pierde en la atmósfera. La cantidad de agua evaporada del suelo es tanta como la que se pierde en superficies abiertas con agua, a la misma temperatura.

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La cantidad de agua que se evapora depende de la temperatura, de la humedad relativa, de los movimientos del aire, de la presión atmosférica y de la textura del suelo. En superficies con abundante agua, la evaporación es mayor que en las superficies con menos humedad. La evaporación disminuye en los suelos donde el agua se infiltra con facilidad. El grado de evaporación del agua varía en las diferentes épocas del año y de acuerdo con el tamaño de los cultivos. Cuando los cultivos tienen abundante follaje, dan sombra al suelo y esto trae consigo una disminución de la evaporación del agua.

Bajo condiciones ideales, la cantidad de agua en la zona de absorción de la planta será igual a la cantidad de agua requerida por la misma durante su crecimiento. En la mayoría de los casos no es así y se necesita controlar el agua. (1) Curva de las cantidades de agua en la zona de raíces disponible para la planta durante el transcurso del año. (2) Curva del crecimiento de la planta y su sistema radicular. (3) Curva de las necesidades de agua del cultivo. (4) Combinación de la cantidad de agua disponible y de la cantidad requerida. (5) Cantidad de agua en exceso. Puede ser almacenada en el subsuelo o extraída por medio de un sistema de drenaje. (6) Cantidad de agua que falta para un buen desarrollo de la planta. Esta cantidad debe suministrarse ya sea por movimiento capilar del agua subterránea o por medio de un sistema de riego.

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Control de agüá

El control de agua se basa en los movimientos de agua en la zona de absorción de la planta: (1) Precipitación. Representa una cierta cantidad de agua en un cierto momento. (2) Infiltración en la parte superior del suelo. (3) Escurrimiento. La cantidad de agua de lluvia que no puede infiltrarse, se pierde por escurrimiento. (4) Infiltración hacia el subsuelo. (5) Parte del agua infiltrada en el subsuelo puede subir de nuevo por movimiento capilar y volver a la zona de absorción. (6) Parte del agua infiltrada en el subsuelo no es recuperable. (7) Cantidad de agua almacenada en la zona de absorción. (8) Cantidad total de agua en la zona de absorción. (9) Cantidad de agua que se pierde por evaporación. (10) Cantidad de agua requerida por la planta. (11) T ra n s p ira c ió n d e la p la n ta .

(12) La cantidad de agua en la zona de absorción está en equilibrio con la cantidad de agua de evaporación y de absorción. (13) La infiltración en la zona de absorción es mayor. No ocurre escurrimiento, pero la cantidad de agua en la zona de absorción es mayor que la demanda. (14) El exceso de agua debe eliminarse por medio de drenaje. (15) La infiltración de agua en el subsuelo es mayor. (16) La cantidad de agua en la zona de absorción no cubre la demanda. (17) Lo que falta, se debe suministrar mediante un sistema de riego.

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El control entre la cantidad de agua disponible en la zona de absorción, y la demanda de agua en esta zona, depende entonces de los siguientes factores: ■ Precipitación. Es un factor que difícilmente se controla. ■ Infiltración en la capa superior del suelo y escurrimiento. Son factores que, hasta cierto punto, pueden controlarse por medio de labranza y por un aumento del contenido de materia orgánica en el suelo. ■ Infiltración hacia el subsuelo y movimiento capilar del agua. Estos factores dependen, en principio, del tipo de suelo. ■ Almacenamiento de agua en la zona de absorción. Es un factor parcialmente controlable por medio de un mayor contenido de materia orgánica y por la labranza. ■ Evaporación. Pueden tomarse varias medidas para controlar este factor, por ejemplo, mediante una cobertura del suelo. En el caso de que el control de estos mismos factores no alcance para balancear la cantidad de agua disponible y la humedad, debe llevarse a cabo un control final por medio de sistemas de riego y drenaje.

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4. MOVIMIENTO DEL. AGUA EN EL SUELO

SISTEMAS DE CONTROL DE AGUA

El riego no es un fin en sí mismo sino una medida para satisfacer las necesidades de humedad de la planta cuando otras medidas no logren un balance entre el agua disponible y la demanda. Las necesidades de riego dependen del desequilibrio que existe entre el agua disponible y el agua que la planta consume. Esto sucede cuando la disponibilidad del agua es menor que los requerimientos de la planta. El desequilibrio entre la disponibilidad y las necesidades de la planta puede ocurrir en otro sentido, por ejemplo cuando la planta consume menos agua de la que está disponible en el suelo. En este caso, el agua se controla por medio del establecimiento de sistemas de drenaje. Las necesidades de riego y drenaje dependen de los factores enumerados en el capítulo anterior.

Existen diferentes formas para distribuir el agua en el terreno. De acuerdo con el tipo de distribución se distinguen los siguientes sistemas de riego: ■ ■ ■ ■

Riego Riego Riego Riego

por por por por

inundación. surcos y corrugaciones. aspersión. goteo.

El riego por inundación consiste en la distribución del agua por gravedad sobre toda la superficie de un terreno encerrado por pequeños diques. Se llena el compartimiento, charco o melga con una cantidad relativamente grande de agua, la cual penetra verticalmente en la tierra. El riego por surcos y corrugaciones consiste en la distribución del agua por gravedad a lo largo y a través de surcos o corrugaciones en el terreno. Las corrugaciones son pequeños surcos. El agua se infiltra lateralmente en los camellones.

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El riego por aspersión consiste en la distribución del agua en forma de lluvia. Esto se hace mediante un equipo de riego y por la presión hidráulica de una bomba. El equipo consta de bomba, tubería y aspersores. La distribución no depende de la gravedad y no requiere la nivelación del terreno. El riego por goteo consiste en la aplicación local del agua al sistema rac.cular de ia planta y del árbol. Mediante este sistema, se suministra el agua a la planta y al árbol individualmente. De esta manera, el agua cae en los lugares donde es necesaria. La aplicación de un cierto sistema de riego depende de los siguientes factores: ■ ■ • ■ ■ ■

Topografía del terreno. Tipo de cultivo. Rendimiento del cultivo. Disponibilidad de agua. Inversión y costo de mantenimiento del sistema. Disponibilidad de mano de obra.

La ilustración de la página opuesta muestra los diferentes sistemas de riego y algunas estructuras necesarias. (1) Canal principal de suministro de agua. (2) Canal secundarlo. (3) Canal terciario. (4) Cajas divisorias de agua. (5) Riego por inundación en charcos. (6) Riego por inundación en melgas. (7) Riego por surcos o corrugaciones. (8) Melgas según curvas de nivel. (9) Surcos según curvas de nivel. (10) Riego por aspersión. (11) Riego por goteo.

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Los sistemas se distinguen por la forma de distribución del agua y su infiltración en el suelo. (1) Distribución del agua por aspersión. La velocidad de la Infiltración es mayor que el suministro. La filtración es por gravedad, y casi vertical. (2) Riego por goteo. La distribución se efectúa localmente en la zona de mayor absorción de la planta o árbol. La penetración del agua es casi vertical. (3) Riego por surcos. El agua se distribuye a lo largo de los surcos. Penetra en forma vertical y lateral. (4) Riego por surcos según curvas de nivel en una pendiente. El agua penetra en forma vertical y lateral. El movimiento del agua es principalmente hacia abajo, según la pendiente. (5) Riego por corrugaciones. El agua penetra en forma vertical y lateral. (6) Riego por Inundación en charcos o melgas. El agua penetra en forma vertical. En los diques penetra también lateralmente.

Este sistema se aplica en terrenos planos y en aquellos que permitan su nivelación. Requiere un suministro relativamente grande de agua y un subsuelo menos permeable. El riego por inundación se usa principalmente para el cultivo de arroz y, en menor grado, para ciertas hortalizas y pastos. Se divide el terreno en compartimientos encerrados por pequeños diques. La forma puede ser casi cuadrada o rectangular. Los primeros se llaman charcos, los últimos son melgas. La superficie de los charcos es normalmente de hasta una hectárea, mientras que las melgas son de mayor tamaño. El tamaño depende de la pendiente y del tipo del suelo. El ancho de los compartimientos debe ser tal que el desnivel del charco o de la melga no sea mayor de aproximadamente 6 cm. Por ejemplo, en el caso de una pendiente de 1 %, o sea, de un desnivel de 1 cm por cada metro, el ancho de la melga no debe ser mayor de 6 m.

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5. SISTEMAS DF CONTROI nF A C IIA

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La longitud de la melga depende del tipo de suelo. En suelos arcillosos, el agua penetra más lentamente que en suelos arenosos. Por esto, la longitud de la melga puede ser más grande en el caso de suelos arcillosos. La longitud de la melga, en el caso de suelos arenosos, será menor, debido a que el agua penetra más rápidamente. Si la longitud fuera demasiado grande, se obtendría una distribución desigual y el agua penetraría más en la parte de la melga por donde entra el agua. La longitud de las melgas en suelos livianos varía entre 60 y 180 m. En suelos arcillosos, la longitud puede ser de 350 hasta 800 m. La melga debe tener una pendiente en la dirección de su eje longitudinal para que se propicie un flujo adecuado durante la Inundación En general, se aplica una pendiente de hasta 0.5 % en el caso de suelos arcillosos. La pendiente de melgas en suelos arenosos es de hasta 1 %, para obtener una mayor velocidad de flujo del agua y así evitar una infiltración excesiva en la parte superior de la melga.

5.3. Este sistema es frecuentemente usado debido a la gran cantidad de cultivos que se siembran en hileras. El sistema de riego por surcos se emplea en cultivos tales como caña de azúcar, papas, maíz, algodón, tomate, tabaco, y otros cultivos que se realizan en hileras. En este caso, se distribuye el agua en el campo mediante surcos o corrugaciones. Los surcos tienen una profundidad de 20 a 30 cm. Las corrugaciones son en realidad pequeños surcos con una profundidad de aproximadamente 15 cm. En terrenos nivelados, los surcos son rectos. En el caso de terrenos ondulados, los surcos siguen las curvas de nivel. La distancia entre los surcos depende también de los cultivos. En la práctica, se emplean distancias entre los surcos que varían entre 75 y 150 cm, según el cultivo y el tipo de suelos. Los surcos pueden emplearse sólo en el caso de cultivos que se siembran en camellones y a distancias relativamente grandes entre hileras. Para aplicar este tipo de riego en cultivos de menor distancia entre hileras y que no se efectúan en camellones, se pueden hacer corrugaciones. Éstas son, más bien, ranuras en la superficie del terreno para guiar el agua y así obtener su mejor distribución.

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A diferencia de los sistemas de riego por inundación y por surcos, el riego por aspersión no incluye un acondicionamiento del terreno. El suministro del agua no depende de la gravedad, pues su aplicación se realiza en forma de lluvia por presión hidráulica. La instalación consta de una bomba, una o más líneas principales y laterales con aspersores. El sistema de irrigación por aspersión no requiere más que la eliminación de las irregularidades del terreno. Sólo en el caso de una pendiente fuerte, se deben establecer cultivos en terrazas. La máxima pendiente tolerable para aplicar el riego por aspersión será hasta de 20 %.

La aplicación de agua a los cultivos a través de pequeños orificios se conoce como riego por goteo. Estos orificios pequeños están calculados para una emisión de agua entre 1 y 8 litros/seg/ha. En el riego por goteo, el agua humedece el área cercana a la planta o árboles. El agua que se utiliza en este sistema de riego debe estar libre de impurezas tales como sales químicas y bicarbonatos porque éstos pueden bloquear el flujo. El sistema de riego por goteo puede aplicarse en terrenos con pendientes, ya que en esta forma el agua gotea directamente al pie de la planta. Este sistema de riego es adecuado para suelos con textura media, ligeramente estratificados. En suelos con textura gruesa y con grava, el agua puede penetrar hasta un metro de profundidad. Si el suelo es de arcilla pesada con bajo índice de absorción, el agua puede formar charcos y dañar las raíces. Este sistema de riego no se aconseja para suelos ligeros.

El drenaje es otro de los métodos para controlar el agua. El drenaje es necesario cuando hay una mayor cantidad de agua disponible en el terreno de la que necesitan las plantas para su desarrollo.

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Los sistemas de drenaje pueden ser fundamentalmente dos. Es decir, el que se hace en las superficies mediante canales abiertos, y el que se realiza en el subsuelo por medio de tubos subterráneos. El drenaje subterráneo es poco utilizado, por su alto costo y su relativa capacidad en regiones subtropicales y tropicales con alta precipitación. Algunos terrenos cuentan con drenaje natural. Cuando los terrenos no cuentan con éste, es necesario construirlo en forma artificial. En regiones muy húmedas, es necesario desaguar los terrenos con exceso de agua, por medio de zanjas o cañerías. Esto es lo que se conoce como avenamiento del terreno. El drenaje es necesario para eliminar los escurrimientos excesivos de agua. En un terreno con alta precipitación pluvial y sin desagüe, es fácil que se produzca la erosión por los escurrimientos de agua. En estos casos, es necesario implantar un sistema de drenaje con zanjas más anchas para asegurar la debida evacuación del exceso de agua. En regiones con baja precipitación anual las acequias o canales para distribuir el agua sirven con frecuencia como canales de desagüe.

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DE AGUA

El agua para fines de riego puede tomarse de diferentes fuentes, tales como las siguientes: ■ ■ ■ ■

Cauces naturales abiertos, como ríos y arroyos. Embalses naturales abiertos, como lagos. Embalses artificiales abiertos, como presas y,estanques. Cauces naturales cerrados, como corrientes de agua subterránea.

Desde siempre, los ríos y arroyos han sido una fuente importante de agua para regar. La ventaja de los ríos es que benefician, en primer lugar, las tierras que se encuentran a los lados de su cauce. Una característica que debe tomarse en cuenta es que los ríos bajan y suben de nivel periódicamente. Por esto, en zonas áridas y semiáridas se canalizan los ríos con el objeto de aprovechar al máximo el caudal de agua durante el año. A pesar de que los arroyos llevan menor cantidad de agua que los ríos, éstos pueden ser también una fuente eficiente de agua siempre y cuando su caudal sea constante.

Los lagos son embalses naturales abiertos, de donde el agricultor puede obtener el agua para regar. La toma de agua de estos embalses tiene características parecidas a la de los ríos y arroyos. Una ventaja de los lagos es que presentan menores variaciones en su nivel en comparación con ríos y arroyos. Tanto el agua de los lagos como la de los ríos y arroyos puede estar contaminada por desperdicios de fábricas o por las aguas negras de las poblaciones. En estos casos, se aconseja construir la toma de agua más arriba del lugar de la contaminación o en un lugar donde puedan eliminarse sustancias contaminantes.

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Para acumular el agua pueden construirse presas o estanques. Las presas se construyen con cemento, concreto o tierra. En lo posible, debe evitarse la construcción de presas sobre manantiales viejos, terrenos de derrumbes, lugares pedregosos o rocosos, porque éstos dificultan la obra. Los embalses se localizan lo más cerca posible de suelos con textura mediana, porque los suelos de textura fina arcillosa tienden a agrietarse cuando se secan. Para impedir las infiltraciones de agua en la presa o estanque se usan materiales de revestimiento de polietileno, cloruro de polivinilo, caucho de butilo, cemento, fieltro bituminoso, asfalto o cubiertas de paja empapada en brea.

6.4. Son las corrientes subterráneas y estratos acuosos que resultan de Infiltraciones verticales hacia abajo o a través de estratos permeables y de infiltraciones laterales o a través de estratos inclinados. En la página siguiente se muestran las diversas fuentes de abastecimiento de agua. (1) Ríos y arroyos. (2) Lagos naturales. (3) Presas situadas en los principales cauces de agua. (4) Albercas o estanques en un cauce o derrame, acumulando el agua por medio de una presa pequeña de retención. (5) Corrientes subterráneas, que corren sobre subsuelo Impermeable. La construcción de las presas, albercas y estanques requiere obras con equipo de movimiento de tierras, como hojas topadoras, traillas, volquetes y palas mecánicas.

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Más detalles sobre estas máquinas pesadas y su operación, se encuentran en el inanual Maquinaria de desmonte y movimiento de tierra, de esta misma serie. En la mayoría de los países, la construcción de presas, su mantenimiento, y el control de la extracción de agua de las fuentes principales, se realizan dentro de planes nacionales e internacionales de desarrollo y uso de recursos hidráulicos. El diseño de obras hidráulicas se basa así en estudios extensivos geológicos e hidráulicos, para evitar fallas estructurales y depósitos inadecuados.

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Según el tipo de la fuente de abastecimiento, se extrae el agua de una de las siguientes maneras: ■ Por la fuerza de gravedad. ■ Por la fuerza hidráulica de bombas. En el caso de embalses naturales o artificiales puede extraerse el agua por gravedad, siempre y cuando el nivel déf agua sea suficientemente alto. Además puede desviarse el agua de ríos, por , gravedad, cuando el lecho del mismo tenga suficiente pendiente natural. En otros casos, por ejemplo, cuando lapendiente de unrío es pequeña, o cuando el nivel del lago es bajo, ocuando se trata de agua subterránea, se requieren bombas para extraer el agua. 7.1.

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La extracción de agua por gravedad se realiza desde tiempos muy remotos. Los Incas, por ejemplo, diseñaron y elaboraron sistemas de extracción de agua por gravedad, que hasta hoy en día siguen funcionando eficientemente. En la extracción de agua por gravedad se aprovecha la pendiente natural del terreno o se usa la energía potencial del agua de un lago situado en las montañas para mover y conducir el agua hacia los campos de cultivo. Esta forma de extracción del agua de la fuente de abastecimiento, requiere la construcción de estructuras para captar, guiar y conducir el agua. Estas estructuras Incluyen, por ejemplo, bocas-toma de agua, represas, canales, túneles y tuberías. Por otro lado, el sistema de extracción del agua por gravedad tiene la ventaja de que no requiere el suministro de energía ni motobombas para extraer y conducir el agua hacia los campos. Aun en muchos casos donde el nivel del agua es bastante alto, se emplea la energía potencial del agua tanto para generar electricidad por medio de una planta hidroeléctrica, como para fines de riego. en

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Los modos más usuales para extraer el agua por la fuerza de gravedad son los siguientes: (1) En los recodos del río, la corriente de agua es mayor y su velocidad más grande. El agua sigue las orillas del recodo por la fuerza centrífuga. (2) Boca-tom a de agua en el recodo del río. El agua entra en la boca y en la acequia por la fuerza centrífuga. (3) La acequia sigue las curvas de las montañas y bajo una pendiente ligeramente menor que la del río mismo. (4) La diferencia entre los niveles del río y de la acequia aumentará gradualmente. (5) Por esto pueden regarse los campos en las orillas del río, al extraer el agua de las acequias por gravedad. (6) Los lagos ubicados en las cimas de montañas representan una fuente de energía potencial y una fuente de abastecimiento de agua. (7) Se extrae el agua del lago por medio de un túnel con tubería a través de las montañas. (8) El agua del lago entra por una torre de toma de agua, provista de rejas para detener impurezas. La torre está equipada con válvulas reguladoras para controlar el caudal. (9) Guando el desnivel del lago lo permite, se usa el agua primero para extraer gran parte de su energía potencial, con el fin de generar electricidad. El agua pasa por una tubería hacia la planta hidroeléctrica. (10) En la planta hidroeléctrica, el agua pasa por la turbina de un generador eléctrico. (11) Luego, el agua sale por los canales de conducción hacia los campos, para ser usada como agua de riego. (12) Represa en el lecho de un río. Sirve para retener la corriente de agua y elevar así su nivel. Permite la salida de agua por una boca-toma, situada al lado del recodo del río.

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Cuando el nivel del agua de ríos y lagos no permite la extracción por gravedad, como es el caso de fuentes subterráneas, es necesario levantar el agua por medio de bombas de riego. En la mayoría de los casos, sólo se necesita levantar el agua relativamente poco. Sin embargo, se requiere un caudal grande y constante. Por lo tanto, para este trabajo se emplean bombas centrífugas, bombas de impelentes, bombas de turbina, que poseen dichas características. Los tipos de bombas de riego más usados, así como su construcción e instalación, son como sigue: (1) Bomba centrífuga con el tubo de succión instalado sobre una plataforma flotante. (2) Bomba centrífuga con el tubo de succión paralelo a la orilla. El tubo está equipado con un filtro y una válvula de retención. (3) Sección transversal de una bomba centrífuga. El rotor de la bomba está montado sobre el eje del motor eléctrico. (4) Bomba de impelentes, de montaje vertical. Estas bombas producen un flujo axial. (5) Sección transversal de una bomba de impelentes, que muestra su rotor con hélices en el tubo de succión. (6) Bomba de turbina, para uso en pozos profundos, accionada por un motor eléctrico. (7) Bomba de turbina, para uso en pozos profundos, con mando por medio de un motor diesel. (8) Bomba de inmersión. Tanto la bomba como el motor eléctrico se encuentran en el pozo. (9) Bomba de riego de tipo móvil. I a descarga o caudal de estas bombas depende del tipo de bomba, de la potencia del motor y de la contrapresión en la salida.

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La descarga máxima de bombas centrífugas es de aproximadamente 400 m3 de agua por minuto. La descarga máxima de bombas de impelentes con flujo axial es de aproximadamente hasta 1500 m3 de agua por minuto. La altura de succión o cabeza de succión de estas bombas varía entre 3 y 7 metros. La presión de las bombas centrífugas es mayor que la de las bombas de impelentes. La presión máxima de las bombas centrífugas es de aproximadamente 6 a 7 kg/cm 2, mientras que la de la bomba de impelentes es de hasta 1 kg/cm 2.

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CONDUCCIÓN DE AGUA

La conducción de agua, desde su extracción de la fuente hacia los se efectúa mediante canales abiertos o tubería.

El sistema de conducción de agua por canales abiertos incluye no Sólo los canales o las acequias mismas, sino también las estructuras para controlar el caudal, el flujo y la desviación del agua, las estructuras para cruzar caminos, los diques, y otros canales. De acuerdo con el tamaño de la sección transversal de los canales y su colocación, se distinguen líneas principales, líneas laterales o secundarias, y líneas sublaterales o terciarias. El alineamiento de los canales debe ser tal, que presenta el menor número posible de curvas estrechas y una pendiente uniforme. Cuando el terreno es irregular, los canales deben seguir los contornos, para obtener una pendiente uniforme sin la necesidad de construcciones costosas. En suelos con alto grado de permeabilidad, se pierde mucha agua por infiltración, particularmente cuando se trata de un canal largo. Cuando crecen malezas en el canal, se pierde también agua por la transpiración de éstas. Especialmente en zonas tropicales, estas malezas acuáticas pueden ser un hábitat para caracoles, los cuales pueden propagar enfermedades. Además, en suelos susceptibles a la erosión, el flujo de agua puede fácilmente destruir los taludes. Esto, junto con el crecimiento de la maleza, reduce considerablemente el caudal del canal. Para evitar los problemas de pérdidas de agua por infiltración, por malezas, y por inestabilidad de los taludes, se construyen canales con revestimiento. Los revestimientos disminuyen la infiltración y el peligro de erosión en los canales, así como el crecimiento de la maleza. SI se toman en cuenta los costos de mantenimiento de los canales sin revestir podrían resultar más eficientes los canales revestidos. La construcción, las medidas y los diferentes sistemas do revestimiento de los canales son como sigue:

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(1) Diferentes secciones transversales de canales con las medidas estandarizadas más usadas. Los canales de una sección pequeña tienen, en general, taludes con una Inclinación de 1 : 1, es decir, de aproximadamente 45 °. Los canales más grandes se construyen normalmente con taludes más inclinados, por ejemplo, de 1 : 1.5 o de 1 : 2. En suelos más susceptibles a la erosión, se construyen taludes con mayor inclinación. (2) Sección típica de un canal con revestimiento de concreto y hormigón. El espesor del hormigón es de aproximadamente 2.5 pulgadas, o sea, 6.25 cm. (3) La excavación del canal se empieza clavando una estaca que marque el eje central. A ambos lados del eje central, se marca el ancho del fondo del canal. Finalmente, se indica el ancho superior de la sección del canal. (4) En primer lugar, se excava la parte central hasta el fondo del canal, depositando el material excavado a ambos lados. (5) Después, se excava la tierra según los taludes, tomando como base la recta del fondo. (6) Para verificar las medidas de la sección, se usa un bastidor de caballete que se coloca en diferentes puntos del canal. (7) Existen tipos de revestimiento. En este caso, el revestimiento consiste en una capa de piedras sobre una capa de arena gruesa. El fondo del canal no se reviste si su ancho es relativamente grande. (8) Revestimiento que consiste en una capa de hormigón situada sobre una capa de arena gruesa. (9) Revestimiento que consta de una hilera de estacas en el pie del talud. Las estacas se conectan entre sí por un tejido de cañas. El revestimiento sirve para mantener la capa de piedras sobre el talud. Por debajo de la capa, se colocan gavillas de caña. El fondo del canal está cubierto con una capa de arena gruesa. (10) Revestimiento de piedras colocadas entre hileras de estacas y tejido de caña. El fondo del canal está cubierto con una capa de piedras.

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CONDUCCIÓN DE AGUA

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El sistema de conducción de agua por gravedad a través de canales incluye la construcción de diferentes estructuras: (1) Canal elevado. Cuando el canal atraviesa un terreno de nivel irregular, puede elevarse en las ajadas por medio de un pequeño dique. De esta forma, la construcción del canal queda a la altura deseada, es decir, según la pendiente preestablecida. (2) Otro método es la construcción de un canal semicircular sobre pilares. Éstos pueden ser de madera. (3) Cuando el canal, en un valle, debe ser elevado a gran altura, se construye un acueducto. (4) Desviador principal. (5) Canal principal de conducción de agua. (6) Tubo desviador, equipado con una válvula para controlar el caudal. El tubo tiene una salida en forma de codo para amortiguar el flujo de agua. (7) Esclusa para controlar el caudal de agua hacia el canal de distribución. (8) Compuerta. El caudal de agua hacia el canal de distribución se controla mediante planchas de madera. (9) Otro tipo de desviador principal. Consta de un tubo y una cámara amortiguadora. Esta estructura se emplea, por ejemplo, cuando el agua debe ser desviada a través de un dique o un camino. (10) Conducto principal, con la entrada y salida revestidas. Se construye donde el canal principal debe cruzar un camino o dique. Estas estructuras tienen, en general, una sección de tubo algo menor que la sección del canal. Por esto, la velocidad de la corriente de agua en el conducto será mayor que en el canal mismo. Por tal razón, es necesario el revestimiento de la entrada y de la salida. La velocidad del agua ayuda a mantener limpio el tubo de conducción.

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Otras estructuras empleadas en la conducción del agua pueden ser las siguientes: (1) Estructuras de retención de agua o retén. Es una estructura de madera con una compuerta. La altura del umbral de la compuerta se ajusta mediante la inserción de planchas de madera. Así se controla el nivel del agua retenida y el caudal de rebosamiento. (2) Estructura de retención de agua de una construcción de hormigón. (3) Saltillo. Consta de un número Indeterminado de retenes. Sirve para evitar la erosión del fondo del canal por la acción del agua. Los retenes hacen pasar el agua de un nivel a otro. (4) Sifón, para guiar el canal por debajo de un camino. (5) Sifón, para cruzar otro canal o un camino. (6) Salto, empleado en pendientes considerables para conducir el agua a otro nivel. (7) Compuerta de metal o madera para regular el caudal del salto. (8) Bloque para amortiguar la corriente y absorber la energía dinámica del flujo de agua. (9) Umbral para guiar el agua amortiguada en la siguiente sección del canal.

La conducción del agua por tubería puede ser superficial, subterránea, o una combinación de ambas, por ejemplo, en casos donde la línea atraviesa un terreno ondulado. La tubería es de aluminio, acero, asbesto, cemento, plástico, concreto reforzado o mortero. Los tubos y sus uniones deben permitir una fácil Instalación y manejo. Los diferentes tubos que se emplean en la conducción de agua y su instalación son:

8. CONDUCCIÓN DE AGUA

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(1) Tubo principal, de acero, asbesto o plástico. (2) Unión en T. (3) Diferentes codos. (4) Unión recta. (5) Válvula. (6) Conexión de un elevador. (7) Manera de bajar la tubería en la zanja. (8) Instalación de la tubería en la zanja. (9) Refuerzo de concreto en las esquinas de presión. (10) Manera de conectar los tubos en la zanja. (11) Sección de una unión. En su interior se encuentran un retén izquierdo, un retén derecho y un anillo de caucho. (12) Conexión de tubos de plástico. Después de haber cortado los tubos, se eliminan las irregularidades de los bordes con una lima. Se aplica el pegamento. Luego de haber insertado los tubos, se giran un poco para distribuir el pegamento. Por fin, se elimina el exceso de pegamento. (13) Diferentes accesorios para sistemas de tubería plástica. (14) Conexiones entre tubos metálicos y tubos de plástico. La conducción por tubería se emplea, por ejemplo, para atravesar un terreno rocoso o muy ondulado, en donde la excavación y construcción de canales abiertos es difícil de realizar. La ventaja de la tubería es que no necesita una pendiente uniforme, como en el caso de los canales abiertos. Por otra parte, la conducción por tubería evita pérdidas de agua. Fuera del costo de Instalación, la tubería no requiere mucho mantenimiento. La tubería se usa en combinación con bombas. La presión en la tubería provoca algunas veces un caudal mayor que el de un canal abierto con la misma sección transversal.

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Para levantar el agua a un nivel más alto, no hay otra alternativa que usar tubería y bombas. En otras palabras, en todos los casos en que deba aplicarse una cierta presión, es necesario emplear tubería. Esto sucede también en el caso de la generación hidráulica de electricidad en plantas hidroeléctricas, en las cuales se deja caer el agua por tubería.

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8 . C O N D I lo r ir S M r>c

La distribución del agua por medio de la fuerza de gravedad incluye dos operaciones básicas: •

Distribución del agua en el terreno por medio de canales abiertos o por tubería. ■ Distribución del agua en el campo, sea por inundación total o por inundación parcial mediante surcos y corrugaciones.

Los canales para la distribución del agua en el terreno son, en realidad, una extensión de los canales de conducción del agua desde la fuente. Su diferencia radica, principalmente, en su tamaño. La distribución del agua en el terreno puede también realizarse por tubería, que representa en realidad canales cerrados. La toma de agua de este sistema de tubería puede ser localizada en un canal principal de conducción. En el caso de que se lleve el agua desde la fuente por tubería, el sistema se conectará a la tubería principal. Además, muchas de las estructuras que se emplean en los canales principales y en la tubería principal se usan también en los canales secundarios y terciarios, y en la tubería de distribución. Puede esquematizar el sistema de extracción, conducción, distribución en el terreno y distribución por gravedad del agua en campos como sigue:

1

Toma de agua 2

Motobomba

3 Canal principal

5 Canales de riego

4 Tubo principal

6

8

Tubería de riego

Surcos

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7 Inundación

Según las condiciones, se encuentran diferentes combinaciones de las alternativas de la extracción, conducción, distribución en el terreno, y de la distribución del agua por gravedad en el campo. Por ejemplo, se puede tener un sistema de extracción por gravedad por una boca-tom a en el río; por conducción del agua hacia el terreno por un canal principal; una distribución en el terreno por canales abiertos, y una distribución del agua en el campo por inundación, o sea, la combinación de las alternativas enumeradas 1, 3, 5 y 7. Las posibles combinaciones alternativas que pueden realizarse son:

1434547 14-34-54-8 1 4-3 4- 6 4-7 14-34-64-8 1 4-4 4-5 4-7 1 1- 4 4- 5 4 8 1 4 4 4 6 1-7 1444648

2 4-3 i- 5 + 7 2 4-3 4- 5 4 8 2 4 3 I- 6 4 7 24 3(6 4 8 2 4- 4 4-5-17 2 4 44 5 48 2444647 2444648

El capítulo 7 trató de los aspectos de la extracción del agua de la fuente. El capítulo 8 sobre la conducción del agua hacia el terreno. En el capítulo 9 se incluye la distribución del agua en el terreno y en ei campo mismo.

' Los canales.de riego o acequias se emplean para llevar el agua del terreno hacia los campos, compartimientos, tablares o surcos. Las estructuras para ei control y medición del agua, así como aquéllas para hacer entrar el agua en el campo mismo, se consideran también parte del sistema. La construcción de los canales de riego es similar a la de los canales principales. Sin embargo, su tamaño es, naturalmente, más reducido. La construcción de las acequias es relativamente fácil, por lo que éstas constituyen el sistema más empleado de distribución del agua en el terreno. Como en el caso del canal principal, puede ser necesario revestir también los canales secundarios y terciarios. Esto se hará en suelos

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permeables, y en donde crecen muchas malezas a lo largo de los ribazos, que infestan los campos regados. El volumen de agua por hora que pasa por una acequia depende del área de la sección transversal de la corriente de agua y de la velocidad de la misma. Por ejemplo, si el ancho del fondo de una acequia es de 50 cm, con taludes de 1 : 1, y la profundidad de la corriente de agua es de 40 cm, el área de la sección transversal será igual a:

49 X 4C) + 40 x 40 = 3600 cm2 2

2

3600 cm2 = 0.36 m2

SI la velocidad promedio de la corriente de agua es de 0.40 m/seg, la acequia conduce un caudal de agua igual a: 0.36 x 0.40 = 0.144 m3/seg = 144 litros por segundo Cuando el agua proviene de un canal principal se emplea una compuerta desviadora o una compuerta de rebosamiento para regular la cantidad de agua que entra en ese canal de riego. Las estructuras entre el canal principal y las acequias se llaman tomas de canal. Los detalles de estas tomas de canal se encuentran en el capítulo 8.

rcela Los métodos, dispositivos y estructuras utilizadas para llevar el agua desde las acequias hasta el campo se llaman tomas de parcela. Su fin es regular la cantidad de agua que entra en los campos, así como la velocidad de la corriente. La elección del método o dispositivo para hacer entrar el agua desde los canales de distribución a los campos de cultivo, dopondn

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principalmente del sistema de riego que se aplica. La toma de agua se efectúa, por ejemplo, de una de las siguientes maneras: (1) Desbordamiento. Se eleva el nivel del agua en los surcos o corrugaciones de contorno hasta que el agua descienda por la pendiente. (2) Detalle de un surco y del desbordamiento. Los surcos se construyen según las curvas de nivel. (3) Corte del borde entre el canal y el comportamiento a inundar. El corte del borde a lomo debilita la consistencia del mismo. (4) Compuerta en el centro del borde del canal terciario. Con la compuerta puede regularse mejor la entrada del agua. (5) Lona. Se utilizar para subir el nivel del agua en una parte del canal. Así se puede aumentar la entrada de agua por los cortes, compuertas u otros dispositivos. (6) Tubo con válvula alfalfa. El caudal so controla mediante la válvula. (7) Sifón. El caudal depende del diámetro del tubo y de la diferencia entre la salida y el nivel del agua en el canal. Por debajo de la salida, se coloca una cubierta para prevenir la erosión del surco. (8) Tubos a través del ribazo. El caudal depende del diámetro del tubo y la diferencia entre niveles. (9) Tapa de metal o madera para cerrar los tubos. (10) Tubería con orificios. Con este tipo de tubos pueden regarse, tanto los surcos como los compartimientos. Los orificios están provistos de puertas corredizas para controlar el flujo.

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9 RIEGO POR GRAVEDAD

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Distribución d

La instalación del sistema de distribución del agua por tubería es como sigue: (1) Instalación de bombeo. Se usa en casos donde el nivel del agua en el canal es más bajo que el terreno que se va a regar. (2) Cámara de entrada o boca, equipada con filtro de malla. (3) La bomba se conecta al sistema de tubería de distribución, mediante una conexión flexible. (4) Entrada del agua en el sistema de tubería, en el caso de que el nivel del agua en el canal quede suficientemente por encima del terreno, para permitir una distribución por gravedad. (5) Filtro de malla. (6) Válvula de flotación. (7) Nivel del agua o presión, mantenida por la válvula de flotación. Si la presión sobrepasa este nivel, la válvula se cierra. (8) Reguladores de rebosamiento. Su funcionamiento es similar al de los retenes en canales abiertos. Evitan que la presión aumente en pendientes. (9) Los reguladores de rebosamiento mantienen la presión. (10) Desviador para alimentar las líneas laterales y equipo de distribución del agua en el campo. (11) Toma de agua con válvula alfalfa colocada en un compartimiento, para inundarlo. (12) Toma de agua con puertas corredizas. (13) Toma de agua conectada con tubo distribuidor de agua, provisto de orificios con puertas corredizas.

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(1) Canal principal con desviadores para guiar el agua a los canales secundarios. (2) Compuerta para inundar el compartimiento. (3) Inundación por tubos a través del ribazo del canal. (4) Inundación por sifones. (5) Saltillo o salto en el canal principal. (6) Nivel del charco o compartimiento. (7) Melga o tablar. (8) Pendiente de tablar. Se observa que la melga tiene una parte plana al lado de la entrada, para obtener una mejor distribución lateral de la lámina de agua. (9) Canal de drenaje para captar el exceso de agua. (10) Lona para subir el nivel del agua en el canal secundario. (11) Surcos con una ligera pendiente. (12) Canal de drenaje para captar el exceso de agua. El caudal de agua que entra en los compartimientos y tablares depende principalmente de lo siguiente: ■ La carga hidráulica, o sea, la diferencia entre el nivel del agua en la acequia y el nivel del agua en el campo. • La superficie de la sección de entrada del agua a través de tubos, compuertas y sifones. Mediante lonas o retenes en la acequia se controla el nivel del agua de canal, así como su caudal. Mediante la posición de la compuerta se ajusta la sección de entrada del agua. En el caso de sifones, la sección de entrada del agua depende del diámetro del tubo y del número de sifones que se usan.

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En huertas, se usan también surcos en forma de zig-zag y compartimientos circulares: (1) Surcos en forma de zig-zag en pendientes moderadas. (2) Surco en otra forma de zig-zag, usadas para riego en pendientes casi llanas. (3) Sistema de riego en compartimientos circulares alrededor de cada árbol. Respecto de la infiltración del agua en surcos y corrugaciones se observa lo siguiente: (4) En suelos arcillosos, el agua se mueve más lateralmente. Por esto, la distancia entre surcos puede ser mayor. (5) En suelos arenosos, el agua penetra más rápidamente hacia abajo. Por esto, la distancia entre surcos debe ser menor. (6) Corrugaciones o surcos pequeños. Se utilizan en casos de cereales, alfalfa y pastos. Las corrugaciones se utilizan para distribuir el agua a lo largo de terrenos con pendientes suaves. (7) Equipo para trazar corrugaciones. (8) Terreno de corrugaciones. En terrenos con pendientes, se construyen surcos según las curvas de nivel, bancales transversales a la pendiente. (9) Bancales o terrazas según curvas de nivel. (10) Línea de declive original. (11) Bancal en contorno a nivel. (12) Derrame o zona suplementaria según el declive original. Estas zonas entre bancales se usan en lugares semiáridos, para obtener más humedad en el bancal.

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El riego por compartimientos es el más simple y de hecho el más usado. Este sistema se presta adecuadamente para cultivos tales como arroz, cereales, cacahuates, garbanzo, alfalta, pastos, huertos, plantaciones, hortalizas y otros cultivos intensivos. El riego por desbordamiento natural se usa para cultivos que protegen el suelo suficientemente contra la erosión. Es un sistema muy simple, que se emplea particularmente para cultivos forrajeros perennes. El riego por escurrimiento en tablares o melgas es un sistema eficaz para cultivos relativamente densos, tales como alfalfa, pastos y cereales. También se emplea en huertos y viñedos. El riego por surcos es particularmente adecuado para cultivos que requieren la construcción de surcos y camellones para su debido desarrollo, así como para cultivos que no permitan que su tallo o cuello de raíz quede sumergido. El sistema se aplica en cultivos tales como hortalizas, algodón, remolacha, maíz, papas, ci iltivos de semillas, huertos y viñedos. El riego corrugaciones o surcos pequeños se usa en cultivos poco espaciados, como cereales, alfalfa, pastos y otros cultivos sembrados al voleo.

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9. RIEGO POR GRAVEDAD

RIEGO POR ASPERSIÓN

El riego por aspersión es un sistema por medio del cual el agua se suministra en el campo en forma de lluvia. El sistema consiste en las siguientes partes básicas. ■ Bomba, que succiona el agua del canal de conducción u otra fuente, y lo transporta bajo una cierta presión por un sistema de tubería. » Una o más líneas principales, provistas de conexiones para líneas laterales. ■ Un número Indeterminado de líneas laterales con conexiones para aspersores. ■ Un número indeterminado de aspersores para distribuir el agua en forma de gotas. El sistema puede incluir un equipo para mezclar fertilizantes en el agua de riego. El riego por aspersión se adapta a la mayoría de los cultivos, con excepción del arroz, que normalmente se cultiva en compartimientos bajo Inundación. Además, el sistema es adecuado para ser usado bajo un amplio rango de condiciones topográficas. No requiere un acondicionamiento previo del campo.

La bomba sirve para succionar el agua de la fuente y poner el líquido bajo una cierta presión para su transporte hacia los aspersores con el fin de hacerlos funcionar. La bomba debe tener un caudal relativamente grande. La presión no es excesivamente alta. Por esto, se emplean bombas centrífugas de los tipos mencionados en el capítulo 7, punto 7.2. La línea de succión debe ser lo más corta posible para una operación efectiva. Ésta no debe exceder una altura de 7 m. La entrada del agua se protege por medio de una jaula o caja con una criba de malla, para evitar la entrada de impurezas en el sistema.

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Tubería

La tubería incluye una o más líneas principales y un número de líneas laterales. La diferencia entre las líneas principales y las laterales estriba en el diámetro y los tipos de conexiones. Las secciones de las líneas principales y de las laterales se conectan entre sí por medio de acoplamientos rápidos. (1) Acoplamientos rápidos. Son las uniones que permiten conectar y desconectar los tubos de las líneas. Constan de un acople macho en el extremo del tubo y un acople hembra en el otro extremo. El acople hembra lleva en su interior una arandela en forma de cono truncado, que sirve como retén. El acople macho tiene un seguro de trinquete, o de otro tipo, para contrarrestar la presión y la separación de los tubos. (2) Línea lateral. La longitud de los tubos varía entre 6 y 18 metros. (3) Conexión para aspersores, ya sea directamente o con un tubo elevador. (4) Unión T. En su centro se encuentra una conexión para un aspersor o un tubo elevador con aspersor. (5) Unión reductora para conectar tubos de diferentes diámetros. (6) Tapa para cerrar la línea en su extremo. (7) Codo de 90 °. ■- (8) Codo de 45 ". (9) Acople de una línea lateral, provisto de una válvula para regular el caudal de agua en la lateral.

10.3.

Aspersores

Los aspersores son dispositivos que separan el líquido en gotas y las distribuyen en el campo en un círculo entero o sólo en una parte de un círculo. Para operar, el líquido tiene que estar bajo cierta presión hidráulica. Además, la fuerza del chorro de agua se emplea para hacer girar el aspersor.

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Existe una gran variedad de aspersores. Las diferencias entre éstos se encuentran principalmente en los siguientes aspectos: * Presión de operación. Varía entre 0.5 y 10 kg/cm2. a Descarga. Es de 0.6 hasta 10 i por seg para aspersores que funcionan con presiones bajas e intermedias. Para sistemas de alta presión, la descarga es desde 10 hasta 50 í por seg. a Diámetro del círculo que cubren. Varía entre 20 y 80 m para sistemas de presiones bajas e intermedias, y entre 80 y 140 m para instalaciones de alta presión. * Tamaño del orificio. Varía entre 3 y 20 mm2 para presiones bajas e intermedias, y entre 20 y 40 mm2 para presiones altas. La instalación general de los aspersores de presiones bajas e intermedias, y de aspersores de alta presión consta de: (1) Conexión del aspersor a la lateral. (2) Parte giratoria del aspersor con la boquilla. (3) Brazo oscilante del aspersor. (4) Canjilón del brazo oscilante. Cuando el chorro de agua golpea sobre el canjilón, la fuerza del mismo impulsa el brazo hacia la izquierda, contra la fuerza del resorte. (5) Contrapeso y resorte. Cuando el brazo oscilante mueve a la izquierda, el resorte absorbe la energía del movimiento y hace volver el brazo. El brazo, al regresar, golpea contra el puente y hace rotar la parte giratoria con boquilla. (6) Aspersor de gran alcance, de alta presión. (7) Turbina. El chorro de agua hace girar la rueda de la turbina. (8) Sistemas de engranajes, mediante el cual la turbina hace rotar el aspersor. (9) Soporte del aspersor. (10) Conexión de la tubería. En principio, los aspersores están fabricados para que rieguen en círculo. Sin embargo, por las necesidades del terreno, por ejemplo, en jardines, a los aspersores se les equipa con dispositivo que permite regar sólo un sector.

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III HII (K ) POR ASPERSION

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Construcción y el funcionamiento de este dispositivo: (1) El movimiento oscilante del brazo hace girar la boquilla hacia la derecha. (2) Brazo de retención. Por la presión del resorte, el brazo se encuentra fuera del radio de acción del brazo oscilante. (3) Brazo con tope que, al mover hacia la derecha, empujará el resorte a través de su punto muerto. (4) Topes limitantes del giro del aspersor. Pueden ser fijados en las posiciones deseadas para regular el giro. (5) Al chocar contra el tope limitante, el brazo se mueve e impulsa el resorte a través de su punto muerto. El resorte empuja ahora en la otra dirección. (6) El brazo de retención bloquea el movimiento del brazo oscilante. (7) El chorro de agua empuja el brazo oscilante, pero éste está ahora conectado con la parte giratoria del aspersor. Entonces, todo gira hacia la izquierda, hasta que el brazo del resorte choque con el otro tope limitante.

Presión, orificio, go Al aumentar la presión, el tamaño de las gotas será menor. Tafnbién la sección del orificio influye sobre el tamaño de las gotas. Cuanto más chico sea el orificio, menor será el tamaño de éstas. En suelos arcillosos, se requiere que las gotas sean más finas que en suelos livianos. En regiones con mucho viento, las gotas deben ser más grandes. La descarga de la boquilla será mayor, si el orificio es más grande y la presión más alta. En el caso que se necesite una descarga grande, con un tamaño de gotas no tan finas, combinado con un gran alcance, se emplean boquillas con un orificio extra grande para compensar el efecto de la pulverización por la alta presión. La presión es necesaria para obtener un mayor alcance del chorro de agua.

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Para más detalles sobre esta materia, véase el manual Maquinaria de manejo de cultivos, capítulo 5, de esta misma serie.

El aspersor no proporciona una superficie uniformemente mojada. En general, la parte más alejada del aspersor alcanza menos humedad. Además, el área cubierta tiene una forma circular, que no permite un arreglo sin la superposición de la superficie que riegan los aspersores adyacentes. Por esto, existen tres tipos de arreglos básicos de los aspersores: (1) Arreglo en cuadrado. La distancia entre aspersores es igual a la distancia a la que se mueve la lateral. Esta distancia es igual a 1.4 veces el radio del círculo de aspersión. Por ejemplo, el diámetro de este círculo es de 24 m, el espacio entre los aspersores en la lateral será de 1.4 x 12, o sea, de 16.8 m. La lateral se mueve cada vez a la misma distancia. (2) Arreglo en rectángulo. En este caso, el espacio entre aspersores es menor que la distancia a la cual se mueve la lateral. Por ejemplo, cuando el diámetro del círculo de aspersión es de 24 m, se colocan los aspersores a 12 m y se mueve la lateral cada vez a una distancia de 1.7 x 12, o sea, aproximadamente 20 m. (3) Arreglo en triángulo. La distancia entre los aspersores es igual a 1.7 veces el radio del círculo de aspersión. La lateral se mueve cada vez a una distancia de 1.5 veces el radio del círculo de aspersión. En el caso de que el diámetro del círculo sea de 24 m, los aspersores se colocan a una distancia de 20 m, y la lateral se mueve cada vez a una distancia de 18 m, o sea 1.5 x 12 m. (4) Ejemplo de un arreglo en cuadrado, con la línea principal en un lado del campo, y la bomba en el centro. Se trabaja con dos laterales en las direcciones indicadas. (5) Ejemplo de un arreglo en rectángulo, con la línea principal en el centro del campo y la bomba en el inicio de la tubería principal. Aquí se usan dos laterales en las direcciones indicadas.

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10.6.

Aplicación de f e r tiliz á n té s j|

Pueden aplicarse fertilizantes, junto con el agua de riego por aspersión. Los fertilizantes se mezclan con el agua. La mezcla se introduce en la línea principal de la siguiente manera: (1) Recipiente cerrado de fertilizante. (2) Tapa del recipiente, herméticamente cerrada. (3) Válvula para controlar la entrada del agua. (4) Cámara. La pared superior está perforada para la entrada de fertilizantes. En la cámara se mezclan el agua y los fertilizantes. (5) Venturi. Es una parte más angosta en la línea. Crea una presión más baja, y por esto se succiona la mezcla de la cámara en la línea.

( 6 ) Válvula para ajustar la dosificación.

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(7)

Otro recipiente. Es un barril abierto en donde se mezclan el agua y los fertilizantes.

(8 )

Bomba de riego.

(9 )

Tubo de succión de la bomba. La presión en este tubo es baja.

(10) Tubo de descarga de la bomba. En este tubo la presión es más alta. (11) Línea que conduce el agua hacia el barril. (12) Válvula para controlar la entrada de agua en el barril. (13) Tubo perforado. El agua entra en el barril, mezclándose con los fertilizantes. (14) Línea de succión con válvulas para ajustar la dosificación. A través de esta línea pasa la mezcla del barril hacia la entrada de la bomba.

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10.7.

Riego por goteo

El sistema de riego por goteo consiste en la distribución de gotas de agua que humedecen sólo el área cercana a la planta o árbol, es decir, en el área de mayor concentración de las raíces. El sistema consta de filtros, reguladores de presión, tubos conductores, tubos laterales, reguladores para bajar la presión y goteros. ' limpieza del agua por medio de filtros es una parte importante de' funcionamiento del sistema. Para gotear bien, cada gotero está provisto de un regulador para bajar la presión del suministro del agua.

Como el riego por goteo no es afectado por el viento, y debido a que el agua cae en la zona de mayor concentración de raíces, la eficiencia de este sistema es mayor que la del riego por aspersión. Se estima que la eficiencia del riego por aspersión es de 70 % en promedio. Los vientos fuertes y temperaturas altas bajan la eficiencia. La eficiencia del riego por goteo es de 90 a 95 %.

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El drenaje de los campos sirve para evacuar excesos de agua de la zona de absorción, con el fin de evitar la saturación del suelo. Un drenaje adecuado de las tierras es importante, porque el crecimiento de los cultivos se afecta seriamente por la continua saturación en partes de la zona radicular, así como por el agua ¿ • encharcada en la superficie. Las principales consecuencias adversas de un drenaje deficiente incluyen lo siguiente: ■ Un aumento de evaporación resta calor al suelo. ■ Un suelo anegado necesita más tiempo para calentarse. Por consecuencia, se retarda la siembra y se acorta la temporada de crecimiento del cultivo. ■ La saturación y el encharcamiento dificultan la circulación del aire en el suelo, impidiendo el crecimiento del cultivo y la actividad bacteriana. ■ La saturación favorece el desarrollo de determinados parásitos y enfermedades de las plantas. ■ El alto nivel freático limita la penetración de raíces, así como también la zona de absorción. Se afecta desfavorablemente la estructura del suelo. El drenaje se necesita tanto en regiones húmedas como en regiones semiáridas y áridas donde se practica el riego. El avenamiento de campos en regiones húmedas es esencial para evacuar el exceso de agua que resulta de la fuerte precipitación. En las regiones semiáridas y áridas donde se riega, la necesidad de drenaje está causada por el riego mismo. En el último caso, el drenaje sirve principalmente para regular la salinidad y alcalinidad del suelo y del agua del subsuelo.*El agua de riego trae sales, que se acumulan en el suelo cuando el agua desaparece sólo por evaportranspiración. Para evitar esta acumulación de sales, so debe aplicar de vez en cuando una cantidad de agua de riego adicional para que se efectúe el proceso de lixiviación» Así, en la mayoría do los casos, el drenaje forma parte integrante del sistema de riego.

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Los métodos de drenaje pueden ser de dos tipos: ■ Drenaje abierto, mediante canales abiertos. ■ Drenaje subterráneo, mediante canales cerrados bajo tierra. Éstos pueden ser revestidos con tubos permeables. El método de drenaje subterráneo se emplea principalmente en climas templados, en los cuales se presenta una precipitación más uniforme. Es un método que exige una inversión relativamente grande. En la gran mayoría de los casos, se usa el drenaje mediante canales abiertos. En regiones tropicales y subtropicales, donde predominan precipitaciones fuertes de corta duración, el drenaje se usa para evitar el escurrimiento del agua de lluvia que no puede infiltrarse en el suelo. La forma y las medidas de los canales de drenaje y su construcción son: (1) Drenes de campo en forma de V y sus dimensiones más usadas. (2) Drenes de campo en forma de media V y dimensiones más usadas. (3) Drenes de campo en forma trapezoidal y sus dimensiones más usadas. ,

(4) Drenes laterales en forma de V y trapezoidal con sus dimensiones más usadas.

. , > *- • — (5) Maquinaria para la construcción de drenes en forma trapezoidal. (6) Maquinaria para la construcción de drenes en forma de V. La función de los drenes de campo consiste en la intercepción del agua del campo. Las laterales sirven para colectar el agua de los drenes del campo y conducirla hacia una planta de bombeo o evacuarla fuera del terreno. La construcción de drenes en forma de V se emplea cuando se encuentra un camino al lado. Estos drenes no permiten el paso libre de maquinaria agrícola.

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Los drenes laterales ocupan relativamente mucho espacio y su construcción y mantenimiento son más costosos. Por esto, se construyen tan espaciados como las condiciones lo permitan. Los drenes en el campo se dividen en drenes para evacuar el agua de escurrimiento o superficial, y drenes para la intercepción de excesos de agua en el subsuelo. Los últimos sirven, principalmente, para mantener el nivel freático lo suficientemente bajo. Funcionan adecuadamente sólo en suelos con un subsuelo bastante permeable. Su profundidad es mayor que la de los drenes para aguas superficiales. La profundidad de los drenes de agua del subsuelo se determina de acuerdo con la profundidad deseada del nivel freático. En el diseño de la sección de la corriente de agua de los drenes superficiales debe tomarse en cuenta la necesidad de evacuar el exceso del agua en un periodo no mayor de 24 horas, porque muchos de los cultivos no soportan excesos de agua por más tiempo.

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PRÁCTICAS DE RIEGO Y DRENAJE

En la elaboración y el manejo de un sistema de control de agua deben considerarse los siguientes aspectos fundamentales: ■ Recursos y condiciones. ■ Requerimientos técnicos del sistema. ■ Diseño del sistema y su manejo. Para la mejor comprensión del tema, se da un ejemplo de un terreno cultivado de maíz. Éste puede ser regado por gravedad o por aspersión, como se verá más adelante. 12. 1. Los recursos y condiciones prevalentes usados en este ejemplo son los siguientes: ■ Se tiene un campo rectangular con una superficie total de 20.88 ha. Un lado mide 480 m, el otro, 435 m. El campo está dividido por un camino de terracería y un canal. ■ Ambos corren por la mitad del terreno. Por lo tanto, la superficie que se cultiva queda dividida en dos campos, cada uno de los cuales tiene una medida de 216 x 480, o sea, 103 680 m2. ■ La topografía del campo es plana. ■ El suelo es de tipo franco-arenoso. Existe una estratificación en el suelo a una profundidad de 90 cm. ■ El clima es moderado-seco. ■ Se cultivará maíz en hileras: la distancia entre éstas será de 80 cm. 12.2 . Con base en los recursos y condiciones prevalentes, se determinan los requerimientos técnicos del sistema de riego que se va a Implantar, relacionados con los siguientes aspectos: ■ Cantidad de agua que debe aplicarse en cada riego. ■ Frecuencia o intervalo entre las aplicaciones de riego. ■ Tiempo necesario para efectuar cada riego.

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El cálculo se efectúa como sigue: (1) La profundidad del sistema radicular del maíz es de 95 cm (véase 2.2 y 2.3). La capa Impermeable del suelo se encuentra a 90 cm de profundidad. Por lo tanto, la profundidad de la capa cultivable será igual a 90 cm. (2) Gráfica de la capacidad de almacenamiento de agua. El suelo es franco-arenoso, y la capacidad de almacenaje se estima en 1.1 mm de agua por cada cm en la zona de absorción (véase 4.4.). (3) La cantidad de agua que puede almacenarse es igual a 90 cm x 1.1 mm/cm = 99 mm. Esto es, el agua que corresponde a la cantidad entre el punto de marchitez y la capacidad de campo (véase 3.1.). (4) El riego se hace cuando queda un tercio de agua almacenada, o sea, un tercio de 99 = 33 mm. En estos momentos, se aplica 99 - 33 = 66 mm para volver a dejar el suelo a su capacidad de campo. (5) Como la eficiencia del riego es de sólo un 70 %, la cantidad aproximada de agua que se aplica será de de 100/70 x 66 = 94.3 mm. Con esta cantidad se compensa el agua que se pierde por evaporación y por transpiración, durante el riego. (6) Gráfica del consumo promedio de agua de cultivos en diferentes climas. En un clima moderado-seco, se estima el consumo por evaportranspiración en 5.5 mm/día (véase 4.7. Y 4.8.). (7) Se inicia el riego cuando el cultivo ha consumido 66 mm de agua. El intervalo entre riegos subsecuentes será entonces de 66 : 5.5 = 12 días. (8) Gráfica de la velocidad de infiltración en diferentes suelos. En un suelo franco-arenoso, la velocidad de infiltración del agua de riego será aproximadamente de 12.5 mm/h. (9) Deben aplicarse 94.3 mm de agua. La velocidad de infiltración del agua en un suelo franco-arenoso es de 12.5 mm/h, que resultaron de dividir 94.3 : 12.5 = 7.6. Entonces, el riego se realiza durante 8 horas, para evitar escurrimientos. De esta manera, el suelo absorbe el agua a la misma velocidad que llega.

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Los requerimientos básicos del sistema, bajo las condiciones del ejemplo, son:

Cantidad de agua que debe aplicarse por riego Frecuencia o intervalos entre riegos Tiempo de absorción del agua

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94.3 mm 12 días 8 horas

Diseño de un

Fn caso de que el productor prefiera un sistema de riego por surcos, se procede con el diseño y la elaboración del plan de manejo, con base en los requerimientos establecidos. La distancia entre surcos es de 0.80 metros, debido a que se siembra el maíz a una distancia entre hileras de 80 cm. Tomando en cuenta que el suelo es franco-arenoso, que el suministro de agua vendrá del canal que atraviesa el terreno por la mitad, y que los surcos no deben tener una longitud demasiado grande, se proyectan los surcos perpendicularmente sobre el canal. -480 m

216 m

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-600 surcos-

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Así, el campo contiene 1200 surcos de una longitud de 216 m cada uno. La superficie que debe regarse por surco es de 0.80 x 216 = 172.80 m2, y la superficie total a regar es igual a 1200 x 172.80 = 207 360 m2. La cantidad de agua que debe aplicarse es 94.3 mm, o sea, 0.943 dm. En cada riego debe aplicarse una cantidad de agua por surco igual a 100 X 0.943 X 172.80, o sea, 16 295 litros. En el caso de riego por surcos, debe adoptarse una velocidad de suministro de agua, mayor que la velocidad de infiltración del suelo. Por esto, se decide aplicar la cantidad de 16 295 litros por surco en un lapso de 4 horas en lugar de 8 horas, o sea, en 4 x 3600 = 14 400 seg. El caudal mínimo de cada sifón debe ser igual a 16 295 : 14 400, o sea, 1.13 //segundo. Se estima la carga hidrostática, o sea, la diferencia entre el nivel del agua en el canal y el nivel de la salida del sifón en 10 cm. De la tabla de relaciones entre el diámetro del sifón y la carga hidrostática, se deduce que los sifones que van a emplearse deben tener un diámetro de 4 a 5 cm para obtener un caudal de 1.13 //seg.

Diámetro 7 sifó„ '.i ¿¿ir1Sci71 S&á&SS 0,.05 //s 1 cm 2 cm 0 .19 Z/s 3 cm 0 ,43 / / s L

■ 'Í.YCarga hidrostática 15iVcm .yJ. 0.67 //s 0.08 Z/s 0. 26 / / S 0.32 Z/s 0, 59 Z/s 0.73 Z/s 10 cm

20 cm 0.09 Z/s 0. 37 Z/s 0.84 Z/s

4 cm 5 cm

0..75 / / s 1.06 Z/s 1.29 Z/s 1.49 Z/s 1,17 / / s 1.65 Z/s 2.02 Z/s 2.33 Z/s

6 cm 7 cm O cm cm cm

1.68 //s 2.29 / / s 2.99 //s 3 .78 //s 4.67 //3

2.38 Z/s 3.24 Z/s 4.23 Z/s 5.35 Z/s 6.60 Z/s

2.,91 Z/s 3.96 Z/s 5.18 Z/s 6.55 Z/s 8.09 Z/s

3,,36 Z/s 4.58 Z/s 5.98 Z/s 7.56 Z/s 8.09 Z/s

En el periodo de demanda máxima de agua se trabaja en dos turnos, o sea, 16 horas. Cada sifón puede regar 16 : 4, o sea, 4 surcos por día. Deben regarse un total de 1200 surcos con una frecuencia de 1 9 9 m .Q F Ñ i n n F I INI S I S T E M A r i F www.FreeLibros.me

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12. días, es decir, deben regarse 1200 : 12, o sea, 100 surcos por día. Se necesita entonces 100 : 4 = 25 sifones. El plan de trabajo se ve en la siguiente ilustración.

12

12

11

10

10

' El caudal total para los 100 surcos que se riegan por día de 16 horas, será igual a 100 x 16 295 = 1 629500 litros, o sea, 1 629 500 : 16 = 101 844 litros por hora. Esto es igual a 101 844 : 3600 = 28.3 / por seg. Si el canal debe suministrar el agua a 5 productores de maíz en el terreno, el canal debe tener un caudal de 1. por seg. En el canal, se mantiene una velocidad promedio del agua de 0.4 metros por segundo, o sea, 4 dm/seg. La sección transversal de la corriente de agua en el canal debe ser de 141.5 : 4 = 36 dm2. Con taludes de 1 : 1, las medidas mínimas del canal serán como se indica en el dibujo.

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En el caso de que el productor del ejemplo decida emplear un riego por aspersión, se procede con el diseño de la instalación y la elaboración del plan de manejo, usando los mismos requerimientos básicos ya establecidos en la parte 12.2. Se decide usar aspersores que distribuyen el agua en un círculo con un diámetro de 24 m. El radio r = 12 metros. Además, el productor quiere usar el sistema rectangular en el arreglo de los aspersores (véase punto 10.5). El área efectiva cubierta por cada aspersor en este arreglo será de r x 1.7 r, o sea, 12 x 20 m2, o sea, 240 m2.

12

En el caso de riego por aspersión, la velocidad del riego no debe sobrepasar la velocidad de infiltración del agua en el suelo. Por esto, el aspersor debe aplicar una lámina de agua de 94.3 mm en un lapso mínimo de ocho horas, o sea, 8 x 60 = 480 min. El caudal máximo será igual a 94.3 : 480, o sea, 0.2 mm/min, o 0.002 dm/mm. El área de acción de cada aspersor es de 12 x 20 m2, lo que es igual a 240 000 dm2. La descarga del aspersor debe ser de 24 000 x 0.002 = 48 l por minuto. Durante el periodo de demanda crítica, se trabaja en dos turnos. Cada aspersor cubrirá 2 x 12 x 20 = 480 m2. Debe regarse un total de 480 x 432 = 207 360 metros cuadrados en 12 días, o sea 207 360: 12 = 17 280 m2 por día. Se necesita 17 280 : 480 = 36 aspersores. Tomando en cuenta la forma y las dimensiones del campo, así como la ubicación del canal, se decide usar los laterales, colocados perpendicularmente al canal.

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De esta manera, cada lateral tendrá 18 aspersores espaciados a una distancia de 12 m que cubren un área con una longitud de 18 x 12 = 216 m. Las líneas laterales se mueven cada 8 horas sobre una distancia de 20 m. En un día de dos turnos se cubre un ancho de 2 x 20 = 40 m, y se cubre todo el campo en 480 : 40 = 12 días. Se necesita una bomba móvil, de un caudal suficiente para alimentar 36 aspersores, cada uno de 48 L por min, o sea, de un caudal total de 36 x 48 = 1728 l por min. El sistema de operación se muestra en el siguiente dibujo:

En caso de que el productor prefiera mantener estacionaria la bomba en el centro del campo, por ejemplo, si el agua se obtiene de un p o/o y no de un canal abierto, se necesita una línea principal a lo largo del camino. La longitud de esta línea principal será igual a 480 10 10 — 460 m, o sea, con dos secciones, cada una de 230 m.

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12.5.

En caso de que el productor del ejemplo anterior prefiera tomar en cuenta la posibilidad de una lluvia durante el periodo del riego, con una intensidad máxima de 40 mm en dos horas, debe construir un sistema de drenaje. La precipitación se considera como una aplicación adicional que afecta directamente la cantidad de agua en todo el campo. Durante la lluvia fuerte de dos horas, el suelo absorbe un máximo de 2 x 12.5 = 25 mm, pero sólo cuando la cantidad de agua en la zona de absorción sea menor de 33 + (66 - 25) = 74 mm. En este caso, el exceso de agua de lluvia será 40 - 25 = 15 mm. Las partes del campo recién regadas no tendrán la capacidad de absorber los 25 mm. de agua de lluvia. En estas partes, el exceso será mayor de 15 mm. En la siguiente gráfica, se ha dividido el campo en 12 partes porque el intervalo de riego fue de 12 días, de tal modo que si se divide el campo en 12 partes, cada día quedará regada una de éstas. En la gráfica, se indica también la cantidad de agua almacenada en el suelo, la cantidad de lluvia absorbida por éste y el exceso de agua resultante.

Exceso:

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El exceso total de agua es igual a 15 + 15 + 15 + 15 + 15 + 15 + 15 + 18 + 23.5 + 29 + 34.5 + 40 + 250 mm, o sea, en promedio 250 : 12 + 20.9 mm. La superficie del campo es de 207 360 m2. La cantidad de agua en exceso es, por esto, igual a 0.209 dm x 20 736 000 dm2 = 4 333 824 L Si el productor quiere evacuar esta cantidad de agua en 24 horas, debe conducir por el canal de desagüe una cantidad de 4 333 824 : 24 = 180 576 litros por hora, lo que equivale a 180 576 : 3 600 = 50.2 L por seg. Normalmente, el canal debe diseñarse para que pueda conducir u la doble cantidad de agua. En este caso, por ejemplo, se realizará el diseño de los canales de drenaje con base en un caudal de 2 x 50.2 = 100.4 i por seg. Debido a la ubicación de los surcos y la pendiente de ellos hacia los bordes del campo, se constituyen dos canales. Cada uno debe tener un caudal igual a la mitad del caudal total. Por esto, la medida de los canales se calcula con base en un caudal de 50.2 i por seg cada uno. Tomando una velocidad promedio de la corriente de agua de 0.3 metros por segundo, o sea, dm/seg. la sección de la corriente de agua debe ser igual a 50.2 : 3, o sea, aproximadamente 17 dm2. Este tipo de sección tendrá un fondo de unos 30 cm con taludes de 1 : 1 y una profundidad de por lo menos 30 cm. Después de la lluvia, el productor espera algunos días antes de continuar el riego.

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DIRECCIONES ÚTILES DE INTERNET

http://www.fao.org/landandwater/aglw/index.stm http://www.rlc.fao.org/prior/recnat/pdf/trans/tsru3.pdf http://www.uaaan.mx/academics/riego/ryd468.html http://freshwater.unep.net/¡ndex.cfm?issue=waterjrrig http://www.elriego.com

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La pu b lica ció n de e sta obra la realizó Editorial Trillas, 5 . A de C. V División A d m in istra tiva , Av. Rio C h urubusco 3 8 5, Col. Pedro Alaría Anaya, C. P. 0 3 3 4 0 , México, D. F. Tel. 5 6 8 8 4 2 5 3 , FAX 5 6 0 4 1 3 6 4 División C om ercial, Cafe, de la Wga 1152, C. P. 0 9 4 5 9 México, D. F. Tel. 5 6 3 5 0 9 9 5 , FAX 5 6 3 3 0 8 7 0 5 e Im p rim ió en en s e p tie m b re de 2 0 0 6 , de Im pre so ra Publim ex, 5. A. B M 2 100 TASS

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IÉGC Y DRENAJE Serte Manueles para Educación Agropecuaria Área: Suelos y agua

El suelo es el espacio en donde crecen y se desarrollan las plantas. Es de vital importancia conservar los suelos en óptima condición física, evitar su deterioro y erosión, y conservar su fertilidad. Como el suelo, el agua es también un elemento fundamental para la supervivencia de todos los seres vivos. El control de agua por riego y/o drenaje, es indispensable para lograr el nivel adecuado de humedad en beneficio de los cultivos. Este manual abarca en forma sencilla los aspectos básicos de la enseñanza práctica y técnica del riego y drenaje en las escuelas agropecuarias.

Contenido .

i-

Absorción del agua por ios cultivos • Disponibilidad de agua en el suólo • Movimiento del agua én el suelo • Sistemas de control de • agua • Fuentes de abastecimiento de agua • Extracción de agua Conducción del agua • Riégo por gravedad • Riego por aspersión Drehaje * Prácticas de riego y drenaje • Direcciones útiles de í -Internet

Area: SUELOS Y AGUA á* l ' M: K

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34 Sueloá y fertilización 35 Rlégo y drenaje

ISBN-968-24-7853-7

9789682478536

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