lunes, 7 de abril de 2014

Actividades del mes de marzo: el sistema de riego

Buenas tardes,

en esta publicación vamos a hablar de nuestro sistema de riego y de los primeros trabajos hechos durante este mes y los que están por venir.

Conceptos generales sobre el riego

Para diseñar un sistema de riego, tenemos que tomar en cuenta los aspectos siguientes:
- El sistema de riego que se desea instalar: aspersión, goteo o gravedad principalmente.
- La capacidad de almacenamiento del agua.
- El tipo de suelo: un suelo arenoso filtra el agua y necesita más riego que un suelo arcilloso que tiende en saturarse en agua.
- El clima
- La calidad del agua

En nuestro caso decidimos instalar un sistema de riego por aspersión combinado con un sistema por goteo. El sistema de riego por gravedad no necesita ninguna inversión pero tiene desventajas muy importantes: compacta los suelos, desperdicia el agua y se necesita mucha mano de obra para regar : hacer surcos y abrirlos para que pase el agua.
Los sistemas de riego por aspersión y goteo necesitan inversión: construcción de un reservorio de agua, tubería y bomba principalmente pero a mediano plazo se vuelven muy rentables ya que una vez instalados, el tiempo que pasa el agricultor en regar disminuye considerablemente y puede dedicar su tiempo a otras actividades. Además con estos sistemas se puede realizar ferti-riego inyectando en la red de tubería nuestros biofertilizantes y microorganismos.

La idea de combinar el riego por aspersión con el goteo nos permitirá aprovechar las ventajas de los 2 sistemas sin que suba demasiado la inversión. Como pensamos en el futuro instalar túneles móviles para sembrar tomates principalmente, necesitaremos un sistema de agua por goteo.   Además, el goteo permite ahorrar más agua, necesita menos presión que los aspersores y entonces una bomba de menos potencia, se puede regar con más precisión y no le afecta el viento. Las desventajas de este sistema son el cambio de tubería en función del cultivo, la dificultad de control visual y la revisión permanente de las posibles obstrucciones de los tubos. El sistema de riego por aspersión imita la caída de la lluvia. Permite regar una buena cantidad de terreno rápidamente y con eficiencia (70 a 85%) y con muy poca mano de obra. Se adapta muy bien a nuestro suelo arenoso que filtra el agua. Sus desventajas son: la dificultad de tener un riego homogéneo con presencia de viento, puede causar estrés en las plantas con el golpe del agua en las hojas y en las flores.


Construcción del reservorio de agua


El primer paso fue la construcción del reservorio de agua. A continuación detallaremos las diferentes etapas de la construcción de esta obra.

Capacidad del reservorio

El cálculo es simple. Tenemos un derecho de agua de 5 horas por semana y el caudal es de 25 L/s (máximo). calculamos: 25x3600x5=  450.000 L o 450 m3.

Podemos almacenar 450 m3 como máximo cada semana y nuestro reservorio tendrá que tener esta capacidad.
Decidimos hacer un reservorio de 18x10x3=540m3. Tiene una forma de trapecio y no voy a entrar en explicaciones de cálculos que nos permitió llegar a estas dimensiones. Sabiendo que el agua no llegará hasta los 3 metros sino hasta los 2,5 metros, tenemos un volumen de 18x10x2.5=450 m3. Quitando también la entrada al reservorio, podemos considerar una capacidad de almacenamiento comprendida entre 400 y 450 m3.

Construcción del reservorio


Es una parte delicada donde hay que tomar en cuenta muchos parámetros

La ubicación

Hay que ponerle en la parte más alta del terreno y no pegarle mucho a la acequia (dejar unos 2,5 a 3 metros) para evitar que se derrumbe la pared por exceso de humedad.

Foto 1: ubicación del reservorio e inicio de los trabajos


Foto 2: Filtraciones de la acequia. Pueden ser problemáticas y dañar la pared. Tendremos que revestir la acequia para evitar este problema.

El material extraído

Bastante tierra sale del futuro reservorio y hay que saber que hacer con ella. En nuestro caso, rellenamos la entrada para que puedan entrar vehículos y tuvimos que botar el resto en una curva del camino más abajo de nuestro terreno.

Foto 3: La tierra que sobró de la construcción del reservorio

Foto 4 y 5: relleno de la entrada y entrada lista


La altura del borde del reservorio, las paredes y los taludes

El borde del reservorio tiene que estar más abajo que el nivel del agua de la acequia para que esta entre al reservorio por gravedad. La máquina excavadora construye los taludes con la misma tierra sacada del reservorio. Tiene que pasar encima de los taludes varias veces para compactarlos. Adentro del reservorio, la máquina tiene que compactar las paredes con la pluma para que sean más firmes y evitar al máximo las infiltraciones.

Foto 6: formación del talud

Foto 6: compactación de la pared


Compactación del terreno

La máquina nos compactó el suelo y pasamos la rastra del tractor para descompactarlo. Luego sembramos cebada para seguir recuperándolo. 

Foto 7: El reservorio listo. En esta foto, podemos observar el nivel de compactación del suelo alrededor del reservorio.

Foto 8: El interior del reservorio listo. El camino permitirá en el futuro que pase la máquina para limpiar o reparar fallas.


Revestimiento del reservorio 

Una vez hecho el reservorio, hay que llenarlo de agua. El problema son las filtraciones. Una solución es poner una geomembrana: un tipo de plástico grueso. Tiene desventajas fuertes: obligación de limpiar el reservorio a mano, el plástico no es estético y sobre todo el precio: alrededor de $5 el metro cuadrado puesto...
Frente a este problema conversé con mis amigos Francisco Gangotena y su esposa Maritza de la finca orgánica Chaupi Molino en Puembo. Según ellos, tengo que botar el agua de la acequia como viene (es decir "sucia") para tapar poco a poco los poros. Estamos probando esta técnica por el momento esperando que se selle el reservorio. Nuestro suelo de cangahua facilita este proceso. También podemos añadir tierra arcillosa en el reservorio para acelerar el proceso. Hasta el momento no logramos llenar el reservorio ya que la toma de agua de la acequia estaba tapada y no teníamos suficiente caudal. Ya se arregló el problema y esperamos llenarlo la semana que viene.


Foto 9 y 10: el reservorio se llena con el agua de la acequia.


Foto 11: Pedazos de cangahua en nuestro terreno


Una vez que estará listo el reservorio tendremos que construir un desarenador y un filtro para purificar el agua. De hecho, se necesita agua limpia para el sistema de riego por aspersión. Además, pensamos descontaminar el agua con la siembra de lechuguin y otras plantas acuáticas en el reservorio y echar microorganismos.
Tendremos que instalar un tubo de desfogue para que no rebalse el agua del reservorio.


Necesidad en agua de riego

Conocer la necesidad en agua de riego es muy importante y varios factores influyen:
- El clima
- El tipo de suelo
- el tipo de cultivo

Se puede hacer muchos cálculos para conocer la necesidad de agua de un cultivo y podríamos escribir un libro entero sobre los cálculos de riego. Vamos a hacer un resumen corto y rápido

El clima

El clima nos da indicaciones de precipitaciones (P) y los meses donde las precipitaciones son las más fuertes. En nuestro sector, tenemos un promedio de 800 mm de agua de lluvia por año. Lastimosamente, no hay muchos datos meteorológicos en Ecuador y peor pronósticos de tiempo!
También hay que tomar en cuenta la evapotranspiración (ETp) que es la la suma de los volúmenes de agua evaporado del suelo y utilizados por las plantas (perdidas de agua). La evapotranspiración se calcula en milímetros de agua y depende del clima y de la cobertura vegetal de un suelo. Se la puede calcular o conseguir en libros o por internet. Así podemos conocer el déficit en agua haciendo el cálculo siguiente: déficit de agua = ETp - P.
En un mapa que encontramos por internet, está indicado que tenemos una ETp de 1200 mm por año. Sabiendo que tenemos 800 mm de lluvias al año. Tenemos un deficit de 400 mm de lluvias al año. Es necesario el riego y aún más en el verano cuando el déficit de agua es más fuerte.
En conclusión tenemos un clima que nos obliga a regar con un déficit anual de lluvias de 400 mm. El déficit se hace más fuerte en verano.

El tipo de suelo

El suelo puede acumular reservas de agua retenida por capilaridad entre los diferentes elementos del suelo. Un suelo arcilloso puede tener una buena reserva de agua mientras los suelos arenosos retienen menos el agua que se cae por gravedad.
Tenemos un suelo arenoso que tiene una capacidad baja de retener agua. Necesitamos regar bastante y con frecuencia.
Una buena forma de aumentar la capacidad de retención de agua es poner materia orgánica y siempre tener una cobertura vegetal en el suelo.

El tipo de cultivo 

En nuestro caso, las hortalizas no tienen raíces que van muy profundo en el suelo. No pueden aprovechar la humedad que se encuentra en el fondo del suelo. En conclusión, vamos a necesitar regar pequeñas cantidades de forma frecuente.


La dosis de riego

Se pueden hacer muchos cálculos para definir la dosis de agua que debemos aplicar. En la práctica, consideraremos valores de 30 a 40 mm de agua / semana como necesidad de riego (Según el libro de Jean-Martin Fortier, le jardinier-maraîcher, son 30 mm de agua por semana). 1 mm de agua representa un litro de agua por m2.
Considerando que cultivaremos 4.000 m2 de hortalizas, necesitaremos 30x4.000 = 120.000 litros de agua por semana o 120 m3. Si tomamos una necesidad de 40 mm de agua por semana, llegamos a una cifra de 160 m3 de agua por semana. Esas cifras son inferiores a la capacidad del tanque de 400 m3 que podemos llenar cada semana. Tenemos una autonomía en agua de riego de más de 2 semanas.

En algunos libros, toman en consideración el caudal característico que representa el caudal continuo que se debería tener para poder regar una parcela. En caso de cultivos de hortalizas, se toma un caudal de 1L/s/ha lo que representa por semana: 1x3600x24x7 =  604.800 L / semana / ha o 605 m3 / semana / ha. En nuestro caso de 4.000 m2 cultivado, necesitaríamos 605x0.4= 242 m3 / semana. Con este último ejemplo, nos damos cuenta que la capacidad de nuestro reservorio es suficiente pero tenemos menos autonomía en agua.

La calidad del agua 

La calidad del agua es muy importante para el riego. Las aguas con sales minerales pueden destruir los suelos con una concentración de las sales por evaporación. La salinización de los suelos es la principal causa de desaparición de los suelos agrícolas en el mundo. Una vez nuestro sistema de riego apto para funcionar queremos hacer un análisis de la calidad de agua antes de la llegada al reservorio y en el reservorio.
El desarenador, el filtro, la siembra de plantas acuáticas y los microorganismos nos ayudará a mejorar la calidad del agua.

Conclusión

La capacidad de nuestro reservorio de agua es suficiente para el riego que vamos a aplicar. Necesitaremos una agua limpia para el sistema de riego que elegimos: combinación de aspersión con goteo. Nuestro suelo franco arenoso va a requerir riegos frecuentes y en pequeñas cantidades.

¡Espero sus comentarios!

Hasta luego