Como influye la textura del suelo en la gestión del agua de riego (3ª y última parte)

En este último caso nos encontramos en una parcela cultivada con almendros, variedad VAIRO, plantado en febrero de 2011 en los que se han instalado dos lineas de gotero 2,2 l/h a 75 cm.

La ubicación de la parcela es la siguiente:

25.JPG

En este caso los resultados de los análisis de la textura de los suelos nos llevaron a clasificarlos como arcillo arenosos:

25

En este caso la banda “optima” para mantener la humedad del suelo es más amplia que en el caso de los suelos arenosos y se ha fijado la CC:31 % y PR 22 .

Las lecturas de los equipos nos indican que se está manteniendo la humedad del suelo dentro de los rangos recomendados, sin aportar ni excesiva agua y sin llegar a provocar estrés hídrico al cultivo.

25 sondas.JPG

La mayor amplitud de la zona óptima entre 31 y 22 % nos permitiría, aunque en este caso no es así, ampliar la separación entre los riegos.

Anuncios

Como influye la textura en la gestión del agua de riego (2ª parte)

En esta segunda parte vamos a centrarnos en la monitorizacion del riego en suelos arenosos (y más concretamente en el cultivo del maíz).

En la parcela que se observa en la siguiente imagen (Comunidad nº V de Biota en Zaragoza) el resultado de los análisis de suelo indicó que nos encontrábamos en un terreno franco arenoso, además con un elevado contenido en elementos gruesos lo que disminuye la retención del agua.

s6

A partir de las texturas se obtuvieron los índices CC, PMP y PWP:

eq 6 arenosos

Las consecuencias que tiene para el riego este tipo de suelos arenosos es que la “banda” ideal en la que nos tenemos que mover, entre CC (o FC en inglés) y PR (punto de recarga) es una banda estrecha de apenas 5 puntos porcentuales. Por lo que la gestión del agua de riego se debe hacer de una manera muy continuada para evitar tanto pérdidas por percolación al superar la CC o humedades bajas por debajo del PR.

En el caso de estudio, se trata de una parcela cultivada con maíz, cultivo con elevadas demandas de agua y sensible al déficit hídrico.

eq 6 arenosos

En la gráfica que se muestra más arriba (también la comentamos en el post Sensores de humedad instalados para monitorizar el riego. Gestión del riego en maíz con Pivot.) las elevadas temperaturas en junio y julio llevaron la humedad del suelo a porcentajes límites. Es importante tener en cuenta que  los períodos sensibles de desarrollo de cultivo del maíz, como la floración y el llenado de granos temprano, tienen lugar cuando las plantas están más susceptibles a las situaciones estresantes, por ejemplo, luz, agua o nutrientes insuficientes. Por tanto en este tipo de suelos es muy importante controlar que la humedad no descienda del punto de recarga (PR).

Hay referencias especializadas en la que se menciona que en la fase  que va desde la 7ª hoja hasta la floración, el estrés hídrico va a afectar directamente no solo al crecimiento vegetativo, sino también, de forma muy significativa al número final de hileras de la mazorca, a la longitud de la misma y al número de óvulos (granos) que pueden llegar a ser fecundables. Las pérdidas pueden llegar hasta el 50% por un estrés severo por falta de riego.

El periodo de máxima sensibilidad es el de polinización y fecundación. Si hay una falta acusada de riego, puede llegar a producir hasta un 100% de pérdidas de rendimiento final, ya que el descenso de viabilidad de polen incrementa el número de óvulos no fecundados en la mazorca.

 

Como influye la textura en la gestión del agua de riego (1ª parte)

Para la correcta aplicación y compresión de las lecturas de los equipos de sensores de humedad es básico conocer los los conceptos de Capacidad de Campo, Punto de Marchitez Permanente y Punto de Recarga. En uno de los primeros post de este blog “Agricultura de precisión mediante la utilización de sondas de humedad” los explícabamos brevemente a modo de introducción. En esta serie de post vamos a profundizar un poco más en estos términos, su relación con la textura del suelo y su aplicación para la lectura de la humedad del suelo.

Una de las explicaciones más claras que hemos encontrado al respecto nos la hicieron llegar desde LabFerrer una de las empresas con más experiencia y conocimiento en el mundo de los sensores y sondas de humedad. Ahí va:

CAPACIDAD DE CAMPO (CC): Contenido de agua al que se estabiliza el suelo una vez que, llevado a saturación después de un riego o una lluvia intensa, el agua drena a capas inferiores por gravedad. Es un proceso donde hay un vaciado rápido de los poros más grandes del suelo que normalmente, tarda entre 24 y 48h, aunque puede existir un drenaje muy rápido (en cuestión de minutos) cuando el suelo es franco o arenoso y hay piedras. El valor de CC depende de la textura, la estructura, el nivel de materia orgánica y el grado de compactación.

En la siguiente imagen se aprecia que despúes de un riego (por inundación) el 7 de julio la humedad llega hasta el 44 % para dos días después llegar hasta el 30 %, que sería la humedad de Capacidad de Campo.

CC 10

 

Este valor se puede confirmar de dos maneras, por un lado “in situ” en el momento de la instalación de las sondas se aporta una cantidad de agua que simule un riego de unos 10 l/m2 para que con las sondas podamos confirmar que la humedad se estabiliza a los 24-48 horas. Y, por otro lado mediante tablas que nos relacionan la textura con CC (FC en inglés) y PMP (PWP), con la aplicación Soil Water Characteristics:

swc

La textura la hemos obtenido a partir de análisis de suelos  en el Centro Tecnológico Cinco Villas que entre otros resultados nos indicaba los porcentajes de arena, limo y arcilla del suelo:

 

ct5v

PUNTO DE MARCHITEZ PERMANENTE (PMP):  Es el contenido de agua a partir del cual no se observa una disminución asociada a la absorción de agua por las raíces. Se puede decir que es el límite por debajo del cual la planta no es capaz de absorber más agua. Depende de la textura, de la densidad de raíces, de la especie y de la demanda evaporativa. En verano cuando hay más demanda evaporativa, el valor de PMP suele ser superior al de otoño, cuando la planta absorbe agua en condiciones menos severas. Lo podemos obtener por medio del software  Soil Water Characteristics.

PUNTO DE RECARGA (PR): Es el contenido de humedad del suelo entre el Límite Superior y el Límite Inferior, donde se observa una disminución significativa del ritmo de absorción de agua por parte de la planta. Se asocia al momento en que se empiezan a cerrar los estomas y se reduce la transpiración. Por lo tanto, se asocia al momento de inicio de riego para que la planta no sufra estrés hídrico. Se puede establecer en el punto intermedio entre CC y PR.

A modo de resumen u orientación la siguiente tabla nos puede servir:

tabla cc y pmp

Ahorro de energía con el riego eficiente. Caso práctico.

La Comunidad de Regantes APAC de Mequinenza en la provincia de Zaragoza dispone de 1.543 ha cultivadas con frutales (almendro, olivo, melocotonero y cerezo principalmente).

El esquema de la infraestructura hidráulica es el siguiente:

esquema mequi

Existen grandes diferencias de cota   entre la captación y la balsa (unos 240 m.):

La captación de caudales para la transformación se encuentra en el río Ebro , en el Embalse de Mequinenza (cota 95 msnm). Desde esta captación parte la  impulsión 1  que finaliza en la estación de rebombeo en serie que se ubica a la cota 218,35 m.

Desde la estación de rebombeo sale la tubería de impulsión 2, que continua impulsando caudales  hasta la balsa de regulación del sistema (cota 336 m).

Además, desde la balsa se necesitan  dos bombeos directos, con una altura manométrica de 87,2 mca y de 61,25 mca respectivamente, para alimentar las redes R2 y R3.

Todo lo anterior nos sirve para adelantar que los costes energéticos (variables) del riego son elevados (comparados con otras transformaciones en regadío con impusiones “menores”). Según proyecto el coste cada 1.000 m3 asciende a 95 € con impuestos incluidos.

La eficiencia en la aplicación del agua de riego se presenta como fundamental, por ello toda la superficie se riega por goteo.

Hemos comparado los consumos de 2.017 y 2.018 de una parcela cultivada con almendros (superficie 10 ha) hasta finales del mes de julio y nos hemos encontrado lo siguiente:

tabla 2017 18 h18

Con un comportamiento de la humedad del suelo:

CapturaEquipo18_2018.JPG

Aunque las lecturas de las sondas no han sido continuas sí que han servido para establecer los puntos de recarga y duración del riego en este año 2.018 de manera que los consumos se han ajustado respecto al año anterior:

consumo h18 17-18

El ahorro total que se ha obtenido respecto al 2.017 ha sido de 5.000 m3, es decir 477 € (47,7 €/ha), un 13,5 % del total aportado en el 2.017.

La pluviometria ha ayudado ha conseguir estos resultados:

Pluviometria Mequinenza 2018 hasta julio

Precisamente en estos eventos de altas precipitaciones las herramientas como las sondas de humedad que nos aportan información para la correcta gestión del riego nos parecen muy interesantes.

Adaptando las dosis de riego según las lecturas de las sondas de humedad.

Este año se ha presentado con una elevada pluviometría en primavera superior a un año promedio. En la estación meteorólogica instalada en la Comunidad de Regantes APAC de Mequinenza en la provincia de Zaragoza se han registrado los siguientes episodios de lluvia:

Capturalluvia.JPG

Con estas precipitaciones la humedad del suelo, para una de  las parcelas piloto cultivada con almendros, se ha mantenido en situación de saturación según muestra la siguiente captura de la plataforma de Pessl instruments que almacena y organiza los datos de los sensores instalados (la zona en color azul se encuentra por encima de la Capacidad de campo):

CapturaMAYO.JPG

Según los análisis de suelos y texturas la Capacidad de Campo está en el 28 %. Por lo tanto durante el mes de mayo se han aplicado unas dosis de riego superiores a las que se podrían considerar como óptimas: las líneas verticales nos indican pérdidas por percolación y no se ha llegado al Punto de Recarga, fijado en el 24 %.

Sin embargo a lo largo del mes de junio las dosis de riego se han ido reduciendo para ajustarlas hasta alcanzar el Punto de Recarga como se muestra en esta otra imagen:

Capturajunio7

Las dosis de riego medias aplicadas en este mes han sido de 21,65 m3/ha/dia  frente a los 36 m3/día aplicados el año pasado que tuvieron como consecuencia el resultado de humedad en el suelo siguiente:

Capturajunio 2017.JPG

Y algo parecido nos encontramos si comparamos los consumos de julio (hasta ayer día 22):

Capturajulio 2018.JPG

Con una dotación media de 26 m3/ha/dia frente a los 35 m3/ha/día en julio del año pasado:

Capturajulio 2017.JPG

La parcela piloto se encuentra en una zona que necesita rebombeo por lo que el riego se organiza en dos turnos de unas 4 horas entre semana mientras que los fines de semana la duración de los turnos es superior al disponer de 24 horas en el periodo P6 (el más económico) de las tarifas eléctricas.

Como se aprecia en la imagen, a lo largo del mes de julio del 2017 los fines de semana se mantenía la humedad del suelo por encima del 30 %, por encima de la Capacidad de Campo por lo que se perdía una parte del agua aportada.

Por otro lado, entre semana, cuando se alcanzaba el Punto de recarga sí que se iniciaba el riego (de la misma manera que se está haciendo este año 2.018) sin embargo la duración del mismo era superior y, como se ha demostrado más arriba, con un 25% menos de agua en el 2.018 ( 25 m3/ha/día vs. 35 m3/ha/día) se consiguen los mismos resultados respecto a mantener la humedad adecuada del suelo para el cultivo (entre CC y PR)

Nota: Evidentemente para que esta comparación pueda ser 100% exacta deberíamos comparar también las ETo en los dos años. En esta caso no lo hemos hecho y  consideramos que no hay unas variaciones del 25%. El artículo y el proyecto tiene una perspectiva más de transferencia que investigadora por lo que nos permitimos ciertas simplificaciones.

Sensores de humedad para el riego eficiente. Resultados en maiz y alfalfa.

EQUIPO 8 SOS (2).jpg

Hola a tod@s, seguimos con los primeros resultados de los equipos instalados en la Comunidad General de Bardenas. El primer gráfico (y la fotografía de cabecera) corresponde con el equipo nº 8, ubicado en Sos del Rey Católico (provincia de Zaragoza).

UBICACION EQUIPO 8.JPG

El campo de la imagen está sembrado las fechas desde 24/4 hasta 24/5 y se cosechará maíz para semilla.

El sistema de riego es por aspersión con un marco 18 x 18 y los aspersores son VYR 35. Se dispone de un bombeo a 3,5-4 atm. La pluviometría se estima que puede estar en torno a los 7 mm/h. Cada sector de riego se pone en marcha dos veces al día (a veces tres) durante 30 minutos (es decir cada día se riega una hora, lo que supone 7 mm/día y unos 50 mm/semana)

Con esta pluviometría se deberían de cubrir las necesidades de agua del cultivo, si bien nos encontramos con la siguiente situación, según lo que nos han medido las sondas:

EQUIPO 8 MES JUNIO.JPG

Aspectos a destacar:

Hemos tenido tormentas entre 3/4 junio (la primera curva ascendente en las gráficas) y el 26 y 28  (las dos últimas curvas ascendentes) del mismo mes.

Debido al descenso continuado, y alarmante,  de la humedad del suelo a partir del día 8, siempre hablamos de junio, decidimos confirmar que las sondas estaban funcionando correctamente y lo que hicimos fue verter 20 litros de agua encima de cada sonda el día 20. Las sondas respondieron y nos confirmaron que sí estaban funcionando correctamente.

Aparentemente, la humedad del suelo ha estado disminuyendo a pesar de las dosis de riego aportadas y, afortunadamente, las tormentas de finales de mes junto con el riego aportado han devuelto la humedad del suelo a su punto por encima de PR (punto de recarga).

En este post sobre sondas de humedad podeis encontrar alguna aclaración sobre terminología y criterios que estamos utilizando.

Las siguientes sondas de humedad corresonden al equipo nº 5, instalado en Sádaba (Zaragoza)

EQUIPO 5 UBICACION.JPG

Se trata de un campo cultivado con alfalfa, el sistema de riego es una cobertura enterrada con un marco 18 x 15. Aspersores SOMLO 30-C boquilla 4 x 2,4  con un bombeo de 30 mca.

somlo 30c.JPG

Según los datos anteriores la pluviometría es de unos 6.5 mm/hora. La gestión del riego se realiza de la siguiente forma: el  tiempo de riego es 60 min. /sector. Hay cuatro sectores de riego y se riega unas 36 horas seguidas y descansa 10 dias.  Es decir se aplican 9 turnos de riego de 6.5 mm, que suponen 58.5 mm en 11.5 dias (159 mm/mes)

Las necesidades de riego según la red SIAR para el mes de junio han sido de 123 mm.

EQUIPO 5 INSTALACION.JPG

Los resultados de las sondas de humedad aparecen en la siguiente tabla:

EQUIPO MES JUNIO

Aspectos a destacar de la interpretación de la gráfica:

Una de las sondas de humedad dejó de funcionar como resultado de que probablemente  un jabalí buscando comida  la sacó de donde había quedado instalada. La sonda fue reinstalada de manera provisional pero no quedó bien metida en el terreno y como consecuencia las lecturas fueron inferiores a las de la sonda que sí continuaba enviando informacion desde el principio.

El día 23 de junio la sonda se reinstaló correctamente y se aprecia que sus lecturas se correponden con las de la otra sonda.

Como consecuencia tenemos que si una sonda no queda bien instalada en el terreno nos puede enviar información que no es real. Será inferior a las lecturas correctas.

En este caso, y con las sondad funcionando correctamente, la humedad del suelo se mantiene entre los umbrales de CC y PR de acuerdo a los datos que nos envían las sondas de humedad (situadas ambas a 20 cm). Si bien la humedad tiende a estar en la zona de CC o por encima por lo que no sería extraño tener ciertas pérdidas por percolación. No lo podemos confirmar al haber instalado en este caso las dos sondas de humedad a la misma profundidad. El objetivo es confirmar que las lecturas son similares, aspecto que sí se está cumpliendo desde que se reinstaló correctamente.

En los siguientes post queremos seguir compartiendo con tod@s los primeros resultados del Proyecto. Recibiremos con mucho gusto cualquier sugerencia o comentario.

 

 

 

 

 

 

Teledetección aplicada a la gestión del riego en maíz.

EQUIPO 17 CAPTURA PANTALLA SPIDER.JPG

Os presentamos en este post los resultados obtenidos por medio de Spider-Gis en una parcela cultivada con maíz en la Comunidad de Regantes nº V de la Comunidad General de Regantes del Canal de Bardenas.

La metodología utilizada es la descrita en los post anteriores “Teledetección en la gestión en el riego” y “Teledetección para la gestión del riego en almendro. Caso de estudio.”

Con la diferencia que para el caso de cultivos extensivos aplicaremos la fórmula:

Kc = 1.25 NDVI + 0.1

Se ha obtenido la siguiente curva para el Kc a lo largo del ciclo de cultivo comparada con la obtenida de la red SIAR:

EQUIPO 17 CURVA KC 2016.JPG

Se observa que en la primera parte del ciclo Spider infravalora las necesidades, algo esperable tal y como ya se adelantó en el anterior post “Teledetección en la gestión en el riego” al considerar que para el establecimiento del cultivo después de siembra, en su fase inicial de nascencia, la relación

Kc = 1.25 NDVI + 0.1

puede infraestimar el valor requerido del Kc, pues en estos casos el comportamiento evaporativo del suelo desnudo es muy dominante.

En la fase de máximo consumo las necesidades del cultivo coinciden para los dos procedimientos de cálculo y es en la última fase del cultivo donde aparecen más diferencias. La Kc calculada según la FAO 56 empieza a disminuir desde el 12 de agosto mientras que si la calculamos con Spider-Gis la tendencia a la baja se inicia diez días después y con menor pendiente.

A modo de primeras conclusiones podemos decir que las diferencias en la última parte del ciclo se pueden deber a que la Kc obtenida por medio del índice NDVI nos podría estar dando valores locales, y reales, del cultivo frente a los valores teóricos de la metodología FAO 56.

Los resultados de esta primera comparación se llevarán a cabo de nuevo al finalizar esta campaña para intentar confirmar estos primeros resultados.