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MANEJO DEL AGUA DE RIEGO EN ARROZ

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CorpoicQ ~~.~......-..

MINIDISTRITO DE RIEGO "ZARAGOZA TAMARINDO"

~ubHcaclón de CORPOICA-PRONATTA Código Regional; 2-1-1 7-Oó-1B-C3 ISBN: 958-9740'-'-'

Autore. Ing. Agrónomo M. Se. Antonio M. Calcado. Ing. Agrónomo M. Se. Omar Monlenegro R. A Técnico lader Correo A. A Técnico Ramiro lozano C. Programo RacUf3o. 8/offs/cos.

editor

Ing. Agrónomo Tomó~ NO(a/o fore/o Programa de Transferencia de T ecnologia.

foto>:

A Técnico lader Correo A

Olgltoclón

Noncy Garcla H.

Cenlfo de Investigación NATAIMA. CORPOICA Km 9 v(a Esplnol-/bogué

E-mail: nolalma@corpoica.O(Q.co

Impresión

Tecnlmpresol. /bagU • . Tel. 2412735

lbogué. Diciembre de 200J

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ScMIo.

El suelo proporciona el almacenJlmieoto de agua, nutrientes y aitt. bs plaDW para su normal 11=110; d suelo tieoe UDas ClIractuíst1CiJi o propiedades f1sicas que incid.en no sólo en la selecci6n del m6todo de riego, aino que lU conocimiento es indispensable para la prollranlAd6n de las aplicaciones de riego. FJ suelo de acuerdo con 1<J$ contenidos d. arena, limos y arcillas, provenienteS de las rocas que lo originan, se clasifican como livianos, medios y pesados.

Lo. primeros, denominados sudos de lexru," arenosa, tienen UD alto contenido de uenas; secanclerilll1l por tener una baja capacidad para ...,ten.u agua. raz6n por la cual el riego se debe aplicar en forma más [recuente ([otUVaJ05 coa. UD riego Y .1 siguiente de 3 a 5 dlllS). E5tos sudos además ti"nen bajos contenidos dc:nuaientc:s y una UlSa alta de infilaaci6n del agua. Los sudos medios denominados como francos retienen un. mayor C8Dtid"d d. agua que los anteriores, por lo tanto lu frecuencias de riego son mayores (5 a 8 dlas). Los suelos COD aJIO~ CODleoi dM de arciUa se denominon arcillosos (pesados o gredosos), poseen condiciones altaS de nutrientes para las pllntaJ, pero flScilmente se encharcan; tienen UWl baja infilaaci6n, y una altacapaddad pan [ctener agua, por lo qur las aplicaciones d. riq¡o .. hattn en intervalos más espaciados (1 O dlu).

La textUra del suelo es necesario tenaJa en cuenta en la selección o cscogencia del método de riego a utilizar: en el caso d. suelos de =ra franca y arcillosa el método de rrego I utilizar es el de gravedad o riego IUpcrficiaJ; por oa o lado. para suelos arenosos se debeo utilizar m~lOdos a presión (aspersión, go¡eo, microospersión).

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Se define como la relllción enrre el peso seco de una muestra de suelo y el volumen que ocupa l. masa de ese sueJo. El conocimiento de Olte parámeuo es d. impofl3llcin )111 que se dohe tener en cuen ta moro paralaaplkaci6a del riego romo enJa prepllI9.oióo del suelo. El valor de densidad apareore seutiliz3 paro oonvOTúcel pureeMaje de bumedad del suelo. volumen y así calcular la lámina de agUa del suelo, para estimar el grado o problemas decompacUlción del sueJo y además para estimar lamasa de la capa arable del suelo.

El v.lorde la densidad.parente del suelo varía de acuerdo con la textura del mkmo; en sueJos pesados la densidad aparente tiene valores bajos (I,O L2 gr/cm'), mienrras que en $Oclos liviano; o de textura gruesa los villa res de denaidad apareo tesan altos (1.5 J.8 grlcm').

Para III detenninaci6n d.< la densidad ".v.rente exiSten dos proccdimienlOs O m~todos principalmente: ID mttodo del terr6n con parafina yel meLado del cilindru o anillo de volumen ronocido.

Enla tabla 2, se dan 101 v.alores promedios de densidad aparente del minid.istrito *Z¡¡ragoza". De acoerdo coo la textura de 108 suelos del disuÍlo, y observando lo. vaJores ahos de densidad aparente se deduce que en la mayoría de 101 suelos exislen o empiezan a p.resentarSC problemaJi de rompa.ración, como consecuencia del ex~elivo uso de m3qll.ioaria agrlcola.

Tabla 2. v"tous tU dJ:nsidizd IlptJ""'u, M im'distrito "Zarqa",,".

"~a¡o;t;ll" 1.427 U91

10

Infiltración

Un parámetro de gran Imporratlein en la explorodón agrícola es la rasa de infil lración o velocIdad deea lrad. d. agua.l suelo. Esta propiedod .. influenciada principalmenle por Is cluse lCXlUra! del mJsmO¡ suelos de texlurns arenosas o livianos lienen ele~'1Idns tasas de Infillraclón, mtentras que en los suelos arci llosos o pesados la velocidad de infilrraci6n del agua tl baja; igualmente la velocidad de infiltrución es .rcctad3 por los prflblemllS de compactación de losluelos; asl en suelos compoClados la lasa de inllllnlC:ión se reduce.

ExiJlen di~rentt$ mllndos parn medir la InftJtrtlción¡ sin embargo es necesarto tener en cuenUl que el mélodo a ulilizar depende del mélOdo de riego. Pa""d el CIlIO de riego por lI!¡pcrsión y el riego por inundación en atra7.6C utiliza el métlldo de los onillos conC~ntrico5 o anillos Infih rómclTos (Pigu.rn 3a). En aquellos cultivos donde el método de riego es el de surcos, la duerminación de la illfiltrllclón debe hacerse merlillnle el m~lodo de entradas y saliduen >IlJ'C05 (Figura 3b).

Los valores de velocldad d. mfiltrución. expresados en umdades dc tnllfmcuos por hora (mm!hora), promedio de los sucios del minidisD:ito "Zaragoza",aparecen en la tabla 3.

De .cuerdo con las C3r:tClerlslÍcas de fextura de los suelos de este minidistruo, los valore. de lDfiltruc16n son bajos; es decir que la velocidad de entrada de agua al suelo es moderadamente len ca.

1/Jb/a J. Jla /l1"" ck ¡'¡fiJlr.~i6" básiGD

"Zaragoza"

¡nfiUración básica (mm/hor~

11.95

Minidistrito

11

::::- _ [ factores del Ca"""

Jrequénmi""rt>s.húlrKoJ'

Las condiciones de clima,la dlsponibilidad d. asua y denumentes re¡¡ulan el desarrollo de las plantas. Las planeas a traV~ de sos diferentes fases o etapa> de desarrollo (establecimi~n{O, reproductiva y maduración) requieren determinada cantidad de.aaua, eantidades que varían en cada una de estas (ases; en los primeros estados las necesidades de a¡ua son bajas, llCCC5idades que se van incrementando ha.sra alcanzar máximos valores en la mse reproductiva, para lue¡o volver a disminuir en la (ase de maduración.

El oonocimie.nlo de los requerimientos de agua de un cultivo, conocidos también como evapouansplraci6n o uso collluntivo es un factor de suma importancia para que la aplicación derie¡o sea eficiente; si se conocen las necesidades de asua e i,l!ualmente se dentn datos de lluvia de una rona determinada, es posible establecer las ~p«as de siembra d. tal (orma que las fases d. mayor domando por parte del cultivo, coincidan con las de mayor lluvia y ase las aplicaciones de rieso serán mlnimas, especiaJmente en aqu.Uas 'r<8S donde la disponibilidad de agua para riego es baja. Igualmente, en donde aún aunque se cuente con agua e infraestructura para rie¡o se pueden planificar las epocas de siembra para que las aplicacion .. de rie¡osean mInimas ysc realicen teniendoen cuenta 1 ... necesidad .. reales de la planta.

La evapotranspil1lci6n o requerimiento de agua de un cultivo se pu.de dttttminar mediante m~todosemp(ricos o tc6ricos, a trtv& de fórmulas que involucran las diferemes variables climáticas que inciden en eUa, O midiwdola directamente en campo. Corpoica, en diferentes trabajos de inve~tigaci6D ha medido estellanlmetrO para el cultivo de arroz¡ estOll valores aparecen en 1. rabia 4.

Orro factor a tener en cuenta y de gran utilidad en la estimlción de las necesldades de agul de los cultivos es el Coeficiente de cultivo "Kc:", el cual se obtiene como la relaci6n enue la evapotrlmpiracíón medida en campo y la evaporación del tanque, medida en la estaci6n meteorológica. Si se conocen lo. valores del coeficiente de cultivo y se tienen los dato. locales de evaporación, se puede fácilmente estimar los requerimientos deagua en un cultivo para un periodo determinado, mediante la relación:

12

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./ ;. ,'.~

Donde:

ET = EnpoU'aD.pi/'llción nrequel'Ímienrohidrico, en millmerros Evaporacióo = Evaporación medida en el tanque, eo millmerro5

ET :: Evaporación x ICe.

Ke = Coeficiente de cultivo, de acuerdo con su csl.doo fase de d=Uo.

Al igual que los valores d. evapoa-aospiracióu, se CUenla coo los valorea de Ke. del arroz; los cuales se muesrrau eu la tabla 4.

JIlb/a. 4. ec.u." .. " dtt agua.,. um>% como _mnupi,".w,,)! 'DIlWres dtt "Kc".

Vegetativa

Reproductiva 1.05 MAdunción 85- UD S.OI 0.58 0.68

ProfunditlDd radicular:

La profundidad efectiva de 1 .. ralees está limitada por algunos impedimentos de tipo IIsico que el suelo tenga en ou perfil> como 500 ¡as compactacioncs. Par. calcular l. can tidad de agua a aplicar en cada riego, eo necesario conocer la profuudidad de las raíces COD cierta en.ti LUd; por cal razón se debe dettf1!linardirectameutecoc:l eampo,a travé$desu observación en un. calicata O "'caiuela~. Aunqueaisu:n tablas que relacionan las profundidades radiculares de difuentes eapeci..,éstas sólo se deben tenerco cuenta como referencia,silos suelos en los cuales se cstablecen lo. cuJrivos no úenen limitm\eS.

Lámifta tk agua ",","dable:

EI.gua utilizable poda planw o agua disponible, cornos. mencio.nó aDleDOflDco1e, es aquella presenu,en un suelo entre los valores de capacidad de campo y ponto de marchitamiento pennancnte.. Para su cálculo se utiliza la siguiente fónoula, teniendo en cuenta los factores men.eionados previamente:

17

A.A. : (C.C P.M.P) /100 * (D.A) • (PR)

~dond

A.A. ~ AgUJl "pr<wechDhleo disponible, en centImclTos c.e. .. Contcnidode humedad. Capaddad <lrcampo,en "10 PM.P ~ Conrenidodc humednd ni PUllLr\ demRTChilam.iénlo perJllllJlenle,en ·~ D.A = Dcosidud apurcn le, en gr/cm PR '" .Profundidad rndiculor, en cenúm.trn~.

Calculo ds la lamUla tlt " tgo:

Los componen les del CODbumo O gaslO de 9gu~ en el cultivo de arro~ están dados bbicamente por la, necesid.de~ propiu del cwúvo o evopotranspinlClón, ID, pe.rdidas por percol.ci6n profunda y las ~rdidas porescorrenda flOnl ., escurrimiento.

La evapotmnsp¡racióu O consumo de agua como se ohserva en l. tabla 4, ~ variable d"ucuerdocon el .$Iado d~d<M\rro!lo del cultivo.

Las pérdjdas por percol8"ón profunda estan condicionadas por la texturo del suelo (mayores pérdidas entre más gruesa . ea la rextUl"1l ), la compactación del suclo,la presencia de capas endurecidas y un faclor del monelo del aguo que .. e refiere a la .lrum de l. capa de agua aplicada al suelo o ldmino de ag\la; a mayor lámim más fH'TCOlaeión . La percolación se asume como la infiIrracion básica del suelo.

Las pérdIdas por escurrimiemo son aquellas que ocurren en la parte final (más baja) dellote y que a veces es necesario permitir.

La lámina de riego (LR) se culeul. como:

LR : El + LS + LE + Pé.rdida.

Donde,

LR = Lám.i.na de riego, en millmcrros El = Requerimiento de agua o evapotranspiración, en milímetros LS = Lilmina lIeces<lri. para Uluror d suelo, en milímetros LE = Lámina de embalse, en milimerro$ Pérdidas = P=lación y escurrimiento, en milímetro.

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L ____ _ _ _ _

La ItIn.ina de satuJ'lICÍón se define como la díf=nci3 entre el contenido de humedad del suelo a salUración (%), y el contenido de humedad.1 puntO de marchi tam iento permanente("). Como ejemplo y leniendn en cuenta 1000parimetl'O$ flSicos de los suelos del distrito, determinados en campo, a continuación se hacen Joscl1cuJos de los requerimi~ntos dc~ y volumen totllJ patllllDa hectárea de arroz.

lowl1I1lIción: % humedad a sa.turaci6.n % bWlledad. PMP Profundidad radicular M.onejo del riego lnfiltnlCÍón b4sico del suelo Densidad apllttn te

Cdlculos:

Lámina de saruraci6n:

= 59.8% = 39.04% = 20an. = Inundación continua = 1.52 mmlbora '" 1.39 g/cm'

LS '" «% H. Sat.) (% Hum. PMP)/IOO) * (Prof. Rad.) · (Dens. Aparente) LS ~ «59.8 39.04)/100) * (20) ' (1.39) LS =>o 5.77 cm '" 57.7 mm

LAmina de embalse: En algunas ronas anoceras aún se maneja el riego mediante inundación permanente. En este caso la lámina y periodos de inundación se hacen de la siguiente forma (tablaS):

1izbUz 5. LJ",imu y ~I tk üuuodJU:i6n .. iZTTQO

~~~.c:ufriyO~ ~~~~ ~E~(~~sf~~' ' D .... ~($; . -(.. - ......... d - ~ Ulun .a D · ·") ..... ~p,,;¡;;~.pjJ.;..;r'!i

>.,.. . (pu'a) . ~ Establec:imienlo 1 20 - 35 15 SO Veg'ef8Q-va 2 40-50 10 50

Reprodu<:tiva 3 SS - 65 10 SO 4 70 - 90 20 SO

MadU1'llci.ÓD S 90 - 105 15

'Ibtal 5 70 200 ¡.

=='"

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I

Pérdidas por oercoJacjÓn:

r'1l.k- '~Jtctativr.

Lámina percolada = Infihntci6n báslca * tiempo

Faser Reproductiva:

= 1.52 mmlhora • 25 días * 24 horas/día = 912 mtlfmelrú$

Lámina percolada = 1.52 mm/hora' 30 días * 24 horas /día = 1094.4 milJmctros

Fase Maduración:

mina pereolada = 1.52 mm.1hora *15 días • 24 horaS/dfo ~ 547.2 milJmetros

U mina percol3da total = 912 + 1094.4 + S47.2 = 2553.6 milímetros

Asumiendo que las pérlildas pur escorrtnlf. se eliminan (LE = O), l. lámina de riego es la suma de los diferentes componentes, así:

L.R = 582.3 + 57.7 + 200 + 2553.6 = 3394.6 milímem'.

Volumen total requerido p:lr.l l hectárea = 3394.6 mm • 10 m'/ba/lmm = 33.946 m'

"~.,I' • . :'

20

']}adiciona1mmte se. han venido u,mz.oclo dos métodos de riego en el cultivo del arroz: El método de melgas o pozas rectangulares y el de melg;as en l:UrVas a nivel.

El pri.mn ".¡/DdQ pmDlla, mtro /1lTm, la.! ngu.il1lJM tÚstJenJ.ojas:

• Rf,quicren trabajo~ importantes de nivelación.

• En suelos poco profundos los trabajos de nivelación resultan demasiado costosos

• El costo inicial ~ relativammte altO Entre bs ventajas de este método se tienen:

• Alra dicimcia de aplicación Indepcndkntemente del tipo de suelo

• Requiere menos mano d. obra

• Bajos costos de mantenimiento

• Menos desgo d. erOSión por riego o por Uuvias

El mi/oJo de ~MtI,as en cu".,.. a lIivtln U adopta a su.uu deltrtura m.dia a fina y entre sus deS'IJenlajas tenemos:

• Requiere de mayores caudales que el antmor

• Los caballooe5 o bordas dificul tan algu.nas labores de cultivo

• Baja eficiencia de aplicaoóo del agua

• MayorQ riesgos de erosión, especialmente cuando el manejo del agua no se hace en forma adecuada

21

LIu prinapóllJ.! VI!111JJjm d. ESU mtrado son.'

• No r'qui"", más que t'r,lpajos de emparejamiento d~eno

• Bajos costoS" de mamenimil:nrn

• Uniforme distribuci6n del.gua en el 10le

EstG.bledmlcznto dQI riego

Las rccomendRdon"" y consideraciones que se hacen a continuaci6n se refieren al método de Melgas en curvas a nÍ\'eI.

El 'lIIlÍWtkJ de IIIslga. el, CW'fI/U a lIiw l :

Este metodo.se constituye en una buena alt"rnativo para un m.anejo eficiente do! agwl en el cultivo de arroz. Si se uene un buen diseño y se implement' bien el sistema Se pueden lograr economlas imponanles en el consumo de agua, en comparaóón con el m~[Odo l1'',ld icionnl o "riego eo.rrido". lo cual redunda ro reducción de costos, especialmente en aqueUas zou3S donde se deben re.lizar bombeos. Además, con este método se minimizan la, périlidBs.desuelo CilllS"das ponrWlTC detsIecoTtclagua de riego

Por ser un mélodo de riego.II1lÍs lecnificado para La aplicaéi6n del riego se deben ten..,." roenta algunos aspeclos tal"" como:

• Determinar InsparámeLtus hidrodin~jcos del suelo vistos an teriorlllente

• Rae .. un levantami"",to topogr6fico, con el fin de definirla orientación de las melgas, su ancho y longitud

• Materialización de las curvas • nivel en el Eerreno, utilizando para ello diques o caballones Que delimitan franjas no uniformes en cuanto a .uperficie'J dimensinnes, principalmcnteelllJlcho. El procedimiento, en forma general, para trazar y operar el método es el siguiente:

22

• Preparar bi"" ellOle

• Eliminar las irregularidades de la superficie, emparejándolo

• Alisar lasuperficie del terreno para facilitar el avance del agua y evimrproblemas de erosi6n

• Trazar"" el terreno l~caballones para establecer las melgasen curvan niveltenl""do en cuenla que la diferencia de nivel cutre los caballones debe DUCluar entre un mínimo de 3 centímetrOS yun máximo de 12 centímetrOs¡ para lograr un bucu tra2Ildo de los caballones, se requiere dar un buen acabado a l. superficie del suelo, con una niveladora agrleola o simplemente con un riel o-un palo para evitar errorts en la I~alización de lo. caballones; a mayor pendiente menor debe ser la diferencia de nivel entre 105 caballones. Utilizando un nivel de precisi6n y una mira se trazan 1 .. CUrvan nivel en clterreno. Pata el trazado, cl portamira recorrecllole bUSCando los puntos de igual alrura yel lopógrafo lo t:egistta en el aparalO dando IG señal correspondiente¡ dichos punlos se marcan con cal. papel o amontonado tierra con una pala. Al leDer marcada la primera curva, el portamira b.jaeD el terreno para ubicar l. segllDda curva a la ruslaDcia a la cual se d~idi6 trazar los caballones, se continuo asr hasta terminar-el lote.

• Altura de los caballoDes :

Los caballODts se deben hacer o U'tI7.aI' con \lOa a1rurn igual a la suma de la distancia vertical (diferencia de nivel) entre un caballón y el siguiente (O), más l. altura de la lámina de cmbal¡¡e (L.E), más un borde libre de S cenlimetros (B.L), Figura 10.

B.L

Figura. 10 Al",ra de los Caballones

23

I "

• El.ncho de las melgas depende de la pendiente del terreno; en la tabla 6 se dan algunos anchos de melga, de acuerdo con la pendiente del terreno y la diferencia de nivel entre un caballón y elsiguiente:

Tabla 6. Ancho d. me/¡¡llJ tÚ acu.rdo ron la ~ruJl'.",. del l.,.

Pendiente lid J)üereool. d. ~ v~ ~In: j' Ancho d •. J. n,t,!p (1!1)' JOIt (%) oabaUon.~ ("",) .

5 lO 0.50 10 20 S S

1.0 lO -.!!! 5 3.3

1.5 10 ! &-5 2-5

2.0 I 10_ S.O i _"-- 5 1.25

2.S 10 2-5

• La longilud de las melgas está determinado por la textura del suelo; ell general para suelos arcillosos esta longitud .puede variar eotre 1 (JO y 150 metros, en suelos mcdio~ de 80 a 100 metros y en suelos ü:vian\ls mellOS de 80 melrOS.

• El caurlal a aplicar a elida melga depende básicamente del. pendiente del terreno, ¡.textura del suelo y el ttlmaño de la melga yde la babilidad o destreza del regador. Como cri terio práctico se debe utilizar un caudal que avance satisfactoriamente y no ocasione erosión en la melga y los caballones.

• El s uminls trOo entrega dd agua a la melga debecutltrolarse mediante sifones o pedazos de manguera pli\súC'~ (niples); de no ser posible esto, las aberturas o "bocanas" herhasen la acequia regadora deben SCr prl,ltegidu con plástico para no destruirla con el agua.

24

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