UNIVERSIDAD NACIONAL DE LUJÁN
DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA
CARRERA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA
ASIGNATURA: RIEGO Y DRENAJE
Ficha Nº 2: Necesidades de agua de los cultivos
Susana Pariani Juan Manuel Vazquez
Cynthia Defilipis Alejandra Jimenez
-2007-
1. INTRODUCCION: El riego es el aporte artificial de agua al
suelo para cubrir los requerimientos hídricos de los
cultivos a fin de obtener niveles de producción y
calidad previsibles. Este aporte debe hacerse con
un criterio de conservación de los recursos agua y
suelo, para lo cual resulta necesario un profundo
conocimiento de los mismos, de los cultivos que
demandan este aporte y de las relaciones que se
establecen entre ellos.
Desde esta perspectiva, el término riego
incluye también la uniformidad y la oportunidad del
aporte de agua, que a su vez, según la especie
vegetal sobre la que se aplique, puede llegar a
transformarse en el manejo de una restricción
hídrica. A modo de ejemplo es posible citar que
para optimizar la calidad de las uvas destinadas a
la producción de vinos, durante la etapa de
maduración de la fruta, se restringe el riego a fin
de concentrar azúcares. También es una práctica
habitual la rustificación de plantines con esta
técnica en la etapa previa al transplante.
El riego es complementario en aquellas
áreas donde la precipitación cubre una parte de
las necesidades de agua de los cultivos, y total si
se considera que la demanda hídrica se satisface
sólo con este aporte externo.
A fin de materializar la oferta de agua a un
cultivo es necesario contar con un sistema de
riego que mejor se adapte a la explotación
productiva. Para esto se recopila información del
establecimiento en el cual se dimensionará el
sistema: superficie, topografía, parcelas, caminos,
cultivos, disponibilidad y calidad de agua, suelos,
disponibilidad de energía, datos agroclimáticos,
mano de obra, etc.
Los estudiantes de Agronomía, en el
momento de cursar la asignatura Riego y Drenaje,
ya han logrado, a lo largo de su carrera, un
conocimiento suficiente de la mayoría de estos
factores
Area
Parcela o superficie destinada a
agricultura bajo riego.
Localización geográfica.
Dimensiones, formas, relieve
(plano a escala con curvas de nivel,
equidistancia 25cm.). Elementos de
Diagnóstico en Recursos Naturales.
Suelo
Descripción del perfil, profundidad
y textura de los distintos horizontes,
presencia de sales, profundidad de la
napa freática, impedimentos, etc.
Edafología
Clima
Temperaturas medias mensuales,
vientos, humedad relativa, nubosidad,
precipitaciones (precipitación media
mensual, precipitaciones con el 75 % de
probabilidad, análisis de recurrencia),
evapotranspiración, etc. Meteorología.
Cultivo
Tipo de cultivo, ciclo, respuesta al
contenido hídrico del suelo en las
diferentes etapas del ciclo, profundidad
de raíces, etc. Fisiología y Producción
Vegetal.
Fuente de Agua
Calidad de agua para riego.
Manejo del Sistema Agropecuario.
Análisis Econó-mico
Que justifique la incorporación de
esa tecnología. Economía Agraria.
El diseño del sistema de riego se compone
de dos grandes etapas: el diseño agronómico y el
diseño hidráulico.
El diseño agronómico, componente esencial
en todo proyecto de riego, incluye la evaluación
del terreno donde se instalará el equipo de riego,
la caracterización del suelo, la disponibilidad y
calidad de agua, las necesidades de agua de los
cultivos, el cálculo de la lámina de riego a aplicar,
la frecuencia de aplicación, el tiempo de riego y la
decisión del método de aplicación del agua al
cultivo.
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El diseño hidráulico comprende el
dimensionamiento de:
• Distribución del sistema de riego (sectores,
unidades y/o subunidades),
• elementos de aplicación (surcos, goteros,
aspersores, etc.),
• elementos de conducción (canales, acequias,
tuberías, etc.),
• elementos accesorios (sifones, partidores,
filtros, válvulas, reguladores, incorporadores de
agroquímicos, etc.),
• sistema de captación de agua (compuertas,
vasos de almacenamiento, sistemas de bombeo y
otros).
2. DISEÑO AGRONOMICO: 2.1. NECESIDADES DE AGUA DE LOS
CULTIVOS
Como primer paso del diseño agronómico
se contemplan las necesidades de agua de los
cultivos - NAC -. Recibe este nombre la cantidad
de agua que los cultivos requieren para cubrir el
consumo originado en la evapotranspiración y el
agua retenida por las plantas utilizada para su
crecimiento.
La evapotranspiración es la pérdida de agua
desde la superficie del suelo por evaporación y
desde el cultivo por transpiración.
Durante el proceso de evaporación el agua
líquida se convierte en vapor utilizando la energía
provista, en primer lugar, por la radiación solar y,
en menor grado, por la temperatura ambiente del
aire, y es removida desde la superficie
evaporativa. Esta remoción se logra por la
diferencia entre la presión de vapor de agua de la
superficie evaporativa y de la atmósfera que la
rodea. El aire comienza a saturarse gradualmente,
el proceso se hace más lento pudiendo detenerse
si el aire saturado no se transfiere a la atmósfera y
es reemplazado por aire seco, hecho que depende
en gran medida de la velocidad del viento. Si la
superficie evaporativa es la superficie del suelo, el
sombreo del canopeo del cultivo y la cantidad de
agua disponible en la superficie son factores que
afectan el proceso de evaporación.
La evaporación del suelo donde está
implantado el cultivo depende de la radiación solar
que le llegue, la cual disminuye al crecer el cultivo
(ver Figura 1). En los primeros estadíos, la mayor
pérdida de agua es por evaporación, en tanto que
a medida que se cierra el canopeo, se incrementa
la pérdida de agua por transpiración.
La transpiración consiste en la
transformación del agua contenida en los tejidos
vegetales a vapor y su posterior remoción hacia la
atmósfera, principalmente a través de los estomas.
Del mismo modo que la evaporación, este proceso
requiere un gasto energético, gradiente de presión
de vapor y viento. El tipo de cultivo, su estado de
desarrollo, el ambiente y las prácticas culturales
influyen en la tasa transpiratoria, además de la
capacidad del suelo para conducir agua hacia las
raíces y el contenido de humedad del mismo.
Teniendo en cuenta todos los factores que
afectan el proceso evapotranspirativo, diversos
autores han desarrollado fórmulas para predecir el
consumo de agua de un cultivo de gramíneas
tomado como referencia - Et0 -. Otra forma de
medir el consumo de agua de este cultivo de
referencia o de cualquier cultivo es mediante
0,0000,2000,4000,6000,8001,0001,2001,4001,600
d ías
0,010,020,030,040,050,060,070,080,090,0100,0
A F T c Ev
Figura 1: Hakusay (Brassica rapa var. pekinensis): Area foliar y partición de evapotranspiración
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lisímetros. En este último caso se obtiene el valor
de la evapotranspiración de cultivo - Etc -. Tanto
Et0 como Etc se expresan como mm de agua
consumida mensualmente (mm/mes) o
diariamente (mm/día) por un cultivo creciendo en
un suelo con un contenido hídrico óptimo.
Como en el momento de diseñar un sistema
de riego es poco probable contar con datos de Et0
o Etc obtenidos a partir de un lisímetro, se utilizan
habitualmente métodos de estimación a partir de
datos correspondientes a los factores cultivo y
clima. Según el método de cálculo que se
seleccione, son los datos climáticos de partida.
La mayor parte de los métodos de
estimación de Etc dividen el cálculo en dos etapas
1° Cálculo de la evapotranspiración
potencial o más correctamente,
evapotranspiración del cultivo de referencia, - Et0
– (evapotranspiración de un césped de gramíneas
en crecimiento activo, de 10 a 15 cm de altura,
que sombrea totalmente el suelo, en óptimas
condiciones de humedad).
2° Cálculo de un coeficiente de cultivo -
Kc - que depende del cultivo, del estado fenológico
en que se encuentra y de condiciones climáticas
locales.
De esta manera: Etc = Et0 * Kc
La Etc así calculada, recibe también el
nombre de evapotranspiración máxima del cultivo
considerado - Etm -.
En una zona árida, la aplicación artificial de
agua mediante riego deberá poner a disposición
de los cultivos una cantidad de agua igual a la Etc: Necesidad de riego = Etc
En una zona húmeda, hay dos aportes de
agua que se complementan para cubrir la Etc: un
aporte natural realizado por la lluvia y un aporte
artificial mediante el riego.
La totalidad de la lluvia caída, generalmente
no es aprovechada por el cultivo para
evapotranspiración, dependiendo de una serie de
factores: intensidad de la precipitación, cantidad
total de agua caída, topografía, cobertura del
suelo, textura, estructura, profundidad de las
raíces, etc. Por eso en riego se considera
“precipitación efectiva” a aquella parte de la
precipitación que es aprovechada por el cultivo.
Por lo tanto en una zona húmeda: Necesidad de riego = Etc - precipitación efectiva (a)
Como la necesidad de riego condiciona la
capacidad de los equipos, es sumamente
importante el dato de precipitación en el momento
del diseño.
En este caso, como en la mayoría de los
problemas agronómicos, debe considerarse el
sistema en su totalidad, sobre todo: tipo de cultivo,
frecuencia de riego, incidencia en el rendimiento
del stress hídrico en las distintas etapas del ciclo,
economía del sistema productivo, etc.
2.2. METODOS DE ESTIMACIÓN DE Et0
Tanto Et0 como Etc se pueden estimar para
un período (mes, semana, día) en tiempo real, a
partir de datos climáticos del período. En los casos
en que se trata de caracterizar una zona o
planificar un sistema de riego, esa estimación se
realiza a partir de series estadísticas de datos
climáticos de por lo menos 10 años.
En particular, para la estimación de Et0, se
han desarrollado numerosos métodos.
En 1975, se publica el “Estudio FAO Riego y
Drenaje Nº 24: Las necesidades de agua de los
cultivos” (Doorenbos et al.), que toma y adapta
cuatro métodos de estimación de Et0: Penman,
Radiación, Tanque clase A y Blaney-Cridle.
En la tabla adjunta se presenta la
información necesaria para determinar Et0 por los
métodos propuestos.
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Método Penman Tanque clase A Radiación Blaney-
Cridle Tempera-
tura a a a
Humedad a b b b Viento a b b b
Insolación a a b Radiación c c Evapora-
ción b
Condicio-nes
locales b a b b
a: datos medidos; b: datos estimados; c: si se dispone de ellos, pero no son indispensables
Estos métodos fueron calibrados para
cálculos de Et0 en períodos no menores a días (en
el caso de Blaney-Cridle, para un mes o más). No
deberían ser usados para cálculos de
evapotranspiración diaria u horaria.
Con los años se fue observando que los
cuatro métodos no se comportaban de la misma
manera en diferentes lugares del mundo. Para
evaluar estas y otros métodos, dos estudios fueron
realizados, uno en Estados Unidos (Jensen et al,
1990) y otro en Europa (Smith et al, 1992),
comparando los resultados de diferentes métodos
de estimación, con datos obtenidos a partir de
lisímetros en distintas localidades con diferentes
climas. Ambos estudios, si bien recomiendan en
que condiciones climáticas resulta más adecuado
cada método, adoptan como estándar el “Penman-
Monteith”, por su precisión tanto en climas áridos
como húmedos.
En la publicación de la Serie Riego y
Drenaje Nº 56 de la FAO: “Evapotranspiración del
cultivo”, se condensan los avances en el calculo
de la Et0 (Allen et al, 2006), tomando el método de
Penman Monteith, que fue establecido como el
método “estándar” en Estados Unidos a partir del
año 2000.
2.2.1. Métodos aconsejados para uso local. Para la cuenca del Río Luján, fueron
conducidos estudios a fin de seleccionar las
formulas que más se ajustan a los valores
medidos en lisímetros (Pariani et al, 2001). Los
métodos que más se ajustaron fueron Penman-
Monteith, Blaney-Cridle y Radiación. El primero no
solo es el método “estándar”, sino que además
permite estimar Et0 en intervalos horarios, sin
embargo los otros dos permiten calcular Et0
cuando no se cuenta con todos los datos
climáticos.
2.2.2. Método de Blaney-Cridle FAO Por su sencillez, ya que solo requiere datos
medidos de temperatura de aire, este método es
ampliamente utilizado.
Originariamente, el método recurría a
temperaturas medias mensuales y porcentajes de
horas diurnas, según latitud, para obtener un
factor f, denominado factor de uso consuntivo.
f = p (0,46 T media (°C) + 8,13) Asimilando el valor de f al valor de Et0, de
manera que al multiplicarlo por Kc, permitiría
estimar Etc.
A partir de los estudios de FAO, se calcula
Et0 en función de f y de las variables climáticas:
humedad relativa, nubosidad y vientos, que
influyen de manera importante en la demanda
atmosférica.
2.2.3. Método Penman Monteith El método de Penman Monteith por su
complejidad, requiere de planillas de cálculo o bien
de programas específicos. El programa llamado
CROPWAT (Smith, 1993), permite el cálculo de
Et0 y además la preparación de planes de riego
para diferentes condiciones de operación y
diferentes planes de cultivo.
Para el cálculo de Et0 los datos son
requeridos de la siguiente manera:
1. Información básica de la estación
meteorológica, nombre del país, nombre de la
estación, altitud, longitud, latitud.
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2. Datos climáticos mensuales promedio
de temperatura, humedad relativa, insolación y
velocidad del viento.
2.3. COEFICIENTE DE CULTIVO - Kc - Una vez hallado el valor de Et0, a fin de
determinar evapotranspiración - Etc - de cada uno
de los cultivos que integraran el proyecto, es
necesario hallar el valor del coeficiente de cultivo -
Kc- para cada uno de ellos. Kc es el coeficiente de
ajuste que relaciona Et0 con Etc:
Kc = Etc / Et0 Etc = Kc * Et0
Kc puede tomar valores iguales, mayores o
menores, a la unidad de acuerdo al tipo de cultivo
y al estado fenológico en que se encuentre.
Diferentes autores han desarrollado
fórmulas de estimación de Et0 y han propuesto,
según el método, valores de Kc diferentes. Los
coeficientes de cultivo de la tabla KC 2 se han
tomado de Allen op cit., y estos, a su vez, están
basados en Doorenbos y Pruitt, 1976. Estos
valores de Kc pueden usarse con estimaciones de
Et0 obtenidas a partir de FAO Penman Monteith y
con los cuatro métodos de cálculo de Et0
adoptados en Doorenbos y Pruitt, op cit.: Blaney-
Criddle, Radiación, Penman, Tanque Clase A.
Mientras que las variables climáticas
condicionan, principalmente Et0, el Kc varía de
acuerdo a las características del cultivo y en
pequeña medida con el clima. Esto permite que
los valores de Kc puedan ser usados en diferentes
lugares y climas, siendo este el principal motivo en
que reside la aceptación que ha tenido este
método de calcular Etc.
Los factores que inciden en el valor de Kc
son principalmente: las características del cultivo,
las fechas de plantación o siembra, el ritmo de
desarrollo del cultivo y la duración del periodo
vegetativo, las condiciones climáticas y
especialmente, durante la primera fase del
crecimiento, la frecuencia de las lluvias o del riego.
(Figuras 8, 9, 10 y 11)
2.3.1. Etapas del ciclo de cultivo En primer lugar debe establecerse el
periodo que abarca todo el ciclo del cultivo,
determinado según la zona, el momento de
siembra o plantación y el de finalización del
periodo de cosecha. El ciclo total se dividirá en
cuatro fases (Figuras 8 y 9)
1. FASE INICIAL: comienza con la
aparición de las plantas en el suelo hasta
aproximadamente un 10 % de cobertura del suelo
(en plantas perennes se inicia con la aparición de
las nuevas hojas). Debido a la baja cobertura del
suelo, en esta etapa la evaporación predomina
sobre la transpiración, provocando que los valores
de Kc sean altos cuando el suelo está húmedo y
bajos cuando está seco (Figuras 10 y 11). Los
valores de Kcini que figuran en la tabla KC 2 sirven
a los efectos de estimación de Etc en estudios
preliminares, ya que esos valores están
fuertemente condicionados por los siguientes
factores:
Intervalo entre los aportes de agua: Durante
la fase inicial del cultivo, la evapotranspiración del
cultivo se da principalmente en forma de
evaporación, por lo que cuanto más frecuente sea
el mojado del suelo, mayor será el Kcini.
Poder evaporativo de la atmósfera: Cuanto
más alto sea el valor de Et0, más rápido se seca el
suelo y más bajo será el valor de Kcini.
Magnitud de los aportes de agua: Cuanto
más someras sean las precipitaciones y/o riegos,
más rápido se secará el suelo y menor será el
Kcini.
2. FASE DE DESARROLLO DEL CULTIVO: a partir del 10% de cobertura del suelo
por el cultivo, hasta alcanzar la cobertura
completa. En ciertos cultivos, como cereales de
invierno y primavera, se torna difícil determinar
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cuando alcanzan el 100% de cobertura, por lo que
para estos se toma la etapa de floración como fin
de la fase de desarrollo. A medida que el cultivo va
cubriendo la superficie, la transpiración se vuelve
más importante, a medida que la evaporación
disminuye.
3. FASE MEDIA: a partir desde que se
obtiene la cubierta sombreada efectiva completa,
hasta el momento de iniciarse la maduración, que
generalmente coincide con el comienzo del
amarillamiento, la senescencia de las hojas.
En la tabla KC 2 se dan los valores de Kcmid
para la fase media del cultivo. Estos valores son
para localidades donde la HRmin es del 45% y u2
es de 2 m/s. En climas donde estos parámetros
difieran de los valores señalados, los valores de
Kc mid deberán corregirse con la siguiente
fórmula: Kc mid = Kc mid (tab) + [0.04(u2 – 2) – 0.004 (HRmin – 45)] (h/3)0.3
h = altura media del cultivo
Cuando el cultivo se riega en la fase media
con un intervalo menor a tres días, la evaporación
adquiere cierta importancia, por lo que en este
caso, valores de Kcmid de tablas, inferiores a 1.0
deberán aumentarse hasta 1.1 a 1.3.
4. FASE FINAL: desde el final de la fase
anterior hasta que se llega a plena maduración o a
la recolección.
En la tabla KC 2 se dan los valores de Kcend
para la fase final del cultivo. Estos valores son
para localidades donde la HRmin es del 45% y u2
es de 2 m/s. En climas donde estos parámetros
difieran de los valores señalados, los valores de
Kcend deberán corregirse con la siguiente fórmula: Kc end = Kc end (tab) + [0.04(u2 – 2) – 0.004 (HRmin – 45)]
(h/3)0.3
El coeficiente de cultivo para la fase final
refleja el cultivo y el manejo del riego para el
mismo. Cultivos que deben cosecharse verdes, se
riegan frecuentemente y tienen Kc end elevados, por
el contrario cultivos que se deben secar previo a la
cosecha, presentan bajos valores de Kc end.
La ecuación sólo se aplica en valores de Kc
end en tablas que excedan 0,45 (cultivos que se
secan previo a la cosecha).
2.3.2. Construcción de la curva de Kc y cálculo de Etc para cultivos anuales.
1. En la tabla KC 1 se encuentran los datos
orientativos sobre la duración del ciclo de algunos
cultivos y de cada una de sus fases. Estos datos
basados en casos puntuales son solo orientativos,
por lo que deben ser adaptados según zonas,
variedades y condiciones locales que puedan
incidir en el ciclo de cultivo.
2. El paso siguiente será determinar el valor de
Kc para cada una de las fases. El Kc para las
FASES INICIAL, MEDIA y FINAL se toman de la
tabla KC 2, y en el caso de los dos últimos, se
corrigen con las respectivas formulas, U2 y HRmin
fueran diferentes de 2 m/s y 45 %
respectivamente. 3. Con esos valores se confecciona un gráfico
ubicando Kc en ordenadas y tiempo en abcisas. 4. En abcisas se indicara el momento de
siembra y la duración de cada una de las fases.
En ordenadas se colocaran los valores de Kc de
las fases 1, 3 y 4.
5. Durante la fase 1, se considera Kc
constante, por lo tanto se traza una paralela al eje
de abcisas.
6. Durante la fase 3, también se considera Kc
constante, por lo tanto se traza una paralela al eje
de abcisas, que abarque esa fase.
7. Mediante una recta, se unen los extremos de
la fase 1 y la fase 3, con lo cual se obtienen los Kc
para la fase 2. Dentro de la fase 2, se producen
los mayores incrementos de Kc.
8. Para el Kc de fase 4,se coloca el valor
hallado al final del ciclo del cultivo y se une ese
punto, con el valor de Kc graficado para la fase 3,
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con lo que queda una recta de pendiente negativa,
esto ultimo indica valores decrecientes para dicha
fase. (ver Figura 3)
El polígono abierto que queda formado,
puede atenuarse mediante el trazado de una curva
de ajuste.
Por último, como los valores de Kc
requeridos deben expresarse mes a mes (o
semana a semana, bimestre, etc.), se elevan
ordenadas en los distintos meses a fin de obtener
Kc, para cada uno de ellos.
La Figura 4 muestra una curva desde la que
se deben obtener los Kc para períodos de diez
días. Los Kc inicial, medio y final son 0.15, 1.19 y
0.35 respectivamente, y la duración de las etapas
del cultivo son 25, 25, 30 y 20 días. El cultivo fue
iniciado en los últimos 10 días de septiembre y se
cosechó a los 100 días.
Los valores surgen de la curva, se
considera que el valor en el medio de los diez días
es el promedio. Solo el segundo período de
octubre requiere algunos cálculos: durante los
primeros cinco días Kc = 0.15, mientras que en los
siguientes cinco, Kc varía desde 0.15 a 0.36. Por
lo tanto Kc = 5/10 (0.15) + 5/10 (0.15 + 0.36)/2 =
0.20.
Figura 3: construcción de la curva de Kc, Allen op cit.
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
Kc
días
inicial desarrollo media final
Kcini
Kcmed
Kcend
2.3.3. Cultivos con sucesivos cortes
En estos cultivos (ver Figura 5) hay una
secuencia de curvas de Kc, entre los sucesivos
cortes. Con cada una de ellas se debe proceder
como con un cultivo anual. También se puede
trazar una curva media para todos los cortes,
donde la fase media va desde que el cultivo cubre
el suelo en el primer corte, hasta el comienzo de la
fase final del último corte.
Figura 5: ejemplo Kc alfalfa, tomado de Allen op cit.
Figura 4: ejemplo cálculo Kc, tomado de Allen op cit.
Kc
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
0.15
1.19
0.35
3 1 2 3 1 2 3 1 2 31 2septiembre octubre noviembre diciembre
0.15 0.15 0.20 0.57 0.98 1.19 1.19 1.19 0.98 0.56Kc
3.00 3.40 4.00 4.20 4.50 5.10 5.60 6.00 5.50 5.20Et0 (mm/d)
0.45 0.51 0.80 2.39 4.41 6.07 6.66 7.14 5.39 2.91Etc (mm/d)
2.3.4. Cultivos plurianuales de hoja caduca
Figura 6: tomado de Smith op cit.
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2.3.5. Cítricos Figura 7: tomado de Smith op cit.
2.3.6. Información complementaria
Figura 8: Rangos típicos esperados del valor de Kc para las cuatro etapas del crecimiento (Tomado Allen et al, 2006)
Figura 9: Curva generalizada del coeficiente del cultivo, correspondiente al procedimiento del coeficiente único del cultivo. (Tomado Allen et al, 2006)
Figura 10: Valor promedio de Kc ini relacionado con el nivel de ETo y el intervalo de tiempo entre riegos o lluvias significativas durante la etapa inicial de crecimiento, para cualquier tipo de suelo, cuando los eventos de humedecimiento sean de ligeros a medianos (3-10 mm por evento) (Tomado Allen et al, 2006)
Figura 11: Valor promedio de Kc ini relacionado con el nivel de ETo y el intervalo entre riegos para eventos de humedecimiento mayores o iguales a 40 mm durante la etapa inicial para a) suelos de textura gruesa; b) suelos de textura media y fina. (Tomado Allen et al, 2006)
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Tabla KC 1: Duración de las etapas de crecimiento1 del cultivo para distintos periodos de siembra y regiones climáticas Cultivo Inicio Desarrollo Medio Final Total Fecha de inicio Región a. Hortalizas pequeñas Brocoli 35 45 40 15 135 Sept Calif. Desert, USA Repollo 40 60 50 15 165 Sept Calif. Desert, USA
20 30 50/30 20 100 Oct/Ene Arid climate 30 40 60 20 150 Feb/Mar Mediterranean Zanahoria 30 50 90 30 200 Oct Calif. Desert, USA
Coliflor 35 50 40 15 140 Sept Calif. Desert, USA 25 40 95 20 180 Oct (Semi) Arid 25 40 45 15 125 Abril Mediterranean Apio 30 55 105 20 210 Ene (Semi) Arid 20 30 20 10 80 Abril Mediterranean 25 35 25 10 95 Feb Mediterranean Cruciferas2 30 35 90 40 195 Oct/Nov Mediterranean 20 30 15 10 75 Abril Mediterranean 30 40 25 10 105 Nov/Ene Mediterranean 25 35 30 10 100 Oct/Nov Arid Region Lechuga
35 50 45 10 140 Feb Mediterranean 15 25 70 40 150 Abril Mediterranean Cebollas (secas) 20 35 110 45 210 Oct; Ene Arid Region; Calif. 25 30 10 5 70 Abril/May Mediterranean 20 45 20 10 95 Oct Arid Region Cebollas (verdes) 30 55 55 40 180 Mar Calif., USA
Cebollas (semilla) 20 45 165 45 275 Sept Calif. Desert, USA 20 20 15/25 5 60/70 Abr; Sep/Oct Mediterranean Espinaca 20 30 40 10 100 Nov Arid Region 5 10 15 5 35 Mar/Abr Medit.; Europe Rabano 10 10 15 5 40 Invierno Arid Region
b. Hortalizas (Solanáceas) 30 40 40 20 130\1 Oct Arid Region Berenjena 30 45 40 25 40 May/Jun Mediterranean
25/30 35 40 20 125 Abril/Jun Europe and Medit. Pimiento dulce 30 40 110 30 210 Oct Arid Region 30 40 40 25 135 Ene Arid Region 35 40 50 30 155 Abr/May Calif., USA 25 40 60 30 155 Ene Calif. Desert, USA 35 45 70 30 180 Oct/Nov Arid Region
Tomate
30 40 45 30 145 Abril/May Mediterranean c. Hortalizas (Cucurbitáceas)
30 45 35 10 120 Ene Calif., USA Melón Cantaloupe 10 60 25 25 120 Ago Calif., USA 20 30 40 15 105 Jun/Ago Arid Region Pepino 25 35 50 20 130 Nov; Feb Arid Region 20 30 30 20 100 Mar, Ago Mediterranean Calabaza 25 35 35 25 120 Jun Europe 25 35 25 15 100 Abr; Dic. Medit.; Arid Reg. Zapallo de corte (zuchini) 20 30 25 15 90 May/Jun Medit.; Europe 25 35 40 20 120 May Mediterranean 30 30 50 30 140 Mar Calif., USA 15 40 65 15 135 Ago Calif. Desert, USA Melón
30 45 65 20 160 Dic/Ene Arid Region 20 30 30 30 110 Abril Italy Sandía 10 20 20 30 80 Mar/Ago Near East (desert)
d. Raices y Tuberculos 15 25 20 10 70 Abr/May Mediterranean Remolacha 25 30 25 10 90 Feb/Mar Mediterranean & Arid
Mandioca (primer año) 20 40 90 60 210 Estación lluvias Tropical regions
1 Las duraciones de las etapas de crecimiento presentadas en este Cuadro son indicativas de condiciones generales, pudiendo variar
significativamente de región a región, con las condiciones climáticas y de cultivo, y con la variedad del cultivo. Se recomienda al
usuario obtener información local apropiada. 2 Las crucíferas incluyen repollo, coliflor, brócoli y col de Bruselas. El amplio rango de duraciones de la temporada productiva es
debido a diferencias en variedades y especies.
_____________________________________________________ 40076 - Riego y Drenaje - Necesidades de agua de los cultivos 10
Cultivo Inicio Desarrollo Medio Final Total Fecha de inicio Región
Mandioca (segundo año) 150 40 110 60 360 Estación lluvias Tropical regions 25 30 30/45 30 115/130 Ene/Nov (Semi) Arid Climate 25 30 45 30 130 May Continental Climate 30 35 50 30 145 Abril Europe 45 30 70 20 165 Abr/May Idaho, USA
Papa
30 35 50 25 140 Dic Calif. Desert, USA 20 30 60 40 150 Abril Mediterranean Batata 15 30 50 30 125 estación lluviosa Tropical regions 30 45 90 15 180 Mar Calif., USA 25 30 90 10 155 Jun Calif., USA 25 65 100 65 255 Abr Calif. Desert, USA 50 40 50 40 180 Abr Idaho, USA 25 35 50 50 160 May Mediterranean 45 75 80 30 230 Nov Mediterranean
Remolacha azucarera
35 60 70 40 205 Nov Arid Regions e. Legumbres (Leguminosas)
20 30 30 10 90 Feb/Mar Calif., MediterraneanChauchas 15 25 25 10 75 Ago/Sep Calif., Egypt,
Lebanon 20 30 40 20 110 May/Jun Continental Climates15 25 35 20 95 Jun Pakistan, Calif. Porotos (secos) 25 25 30 20 100 Jun Idaho, USA 15 25 35 15 90 May Europe Habas 20 30 35 15 100 Mar/Abr Mediterranean
Habas secas 90 45 40 60 235 Nov Europe Habas verdes 90 45 40 0 175 Nov Europe
25 35 45 25 130 Estación seca West Africa 35 35 35 35 140 Estación seca High Latitudes Maní 35 45 35 25 140 May May/Jun Mediterranean 20 30 60 40 150 Abr Europe Lentejas 25 35 70 40 170 Oct/Nov Arid Region 15 25 35 15 90 May Europe 20 30 35 15 100 Mar/Abr Mediterranean Arvejas 35 25 30 20 110 Abr Idaho, USA 15 15 40 15 85 Dic Tropics 20 30/35 60 25 140 May Central USA Soja 20 25 75 30 150 Jun Japan
f. Hortalizas perennes (con dormancia en invierno y suelo desnudo o con mulch inicialmente) 40 40 250 30 360 Abr (1er año) California Alcaucil 20 25 250 30 325 May (2do año) (cut in May) 50 30 100 50 230 Feb Warm Winter Esparrago 90 30 200 45 365 Feb Mediterranean
g. Cultivos textiles 30 50 60 55 195 Mar-May Egypt; Pakistan; Calif.45 90 45 45 225 Mar Calif. Desert, USA 30 50 60 55 195 Sept Yemen Algodón
30 50 55 45 180 Abr Texas h. Cultivos oleaginosos
25 40 65 50 180 Mar (Semi) Arid ClimatesRicino 20 40 50 25 135 Nov. Indonesia 20 35 45 25 125 April California, USA 25 35 55 30 145 Mar High Latitudes Cartamo 35 55 60 40 190 Oct/Nov Arid Region
Sésamo 20 30 40 20 100 Jun China Girasol 25 35 45 25 130 Abr/May Medit.; California i. Cereales
15 25 50 30 120 Nov Central India 20 25 60 30 135 Mar/Abr 35-45 °L 15 30 65 40 150 Jul East Africa 40 30 40 20 130 Abr 40 60 60 40 200 Nov
Cebada/ Avena/ Trigo
20 50 60 30 160 Dic Calif. Desert, USA 20 60 70 30 180 Dic Calif., USA 30 140 40 30 240 Nov Mediterranean Trigo de invierno
160 75 75 25 335 Oct Idaho, USA 20 30 60 40 150 Abr Mediterranean Granos (pequeños) 25 35 65 40 165 Oct/Nov Pakistan; Arid Reg.
_____________________________________________________ 40076 - Riego y Drenaje - Necesidades de agua de los cultivos 11
Cultivo Inicio Desarrollo Medio Final Total Fecha de inicio Región
30 50 60 40 180 Abr East Africa (alt.) 25 40 45 30 140 Dic/Ene Arid Climate 20 35 40 30 125 Jun Nigeria (humid) 20 35 40 30 125 Oct India (dry, cool)
30 40 50 30 150 Abr Spain (spr, sum.); Calif.
Maíz(grano)
30 40 50 50 170 Abr Idaho, USA 20 20 30 10 80 Mar Philippines 20 25 25 10 80 May/Jun Mediterranean 20 30 50/30 10 90 Oct/Dic Arid Climate 30 30 30 103 110 Abr Idaho, USA
Maíz(dulce)
20 40 70 10 140 Ene Calif. Desert, USA 15 25 40 25 105 Jun Pakistan Mijo 20 30 55 35 140 Abr Central USA 20 35 40 30 130 May/Jun USA, Pakis., Med. Sorgo 20 35 45 30 140 Mar/Abr Arid Region
30 30 60 30 150 Dic; May Tropics; Mediterranean Arroz
30 30. 80 40 180 May Tropics j. Forrajes
Alfalfa, estación completa 10 30 var. var. var. last -4°C in spring until first -4°C in fall
10 20 20 10 60 Ene Abr (ult. -4°C) Calif., USA. Alfalfa 1er corte 10 30 25 10 75 Idaho, USA. 5 10 10 5 30 Mar Calif., USA. Alfalfa, otros cortes 5 20 10 10 45 Jun Idaho, USA.
Bermuda para semilla 10 25 35 35 105 Mar Calif. Desert, USA Bermuda (varios cortes) 10 15 75 35 135 --- Calif. Desert, USA Sudan, 1er. corte 25 25 15 10 75 Abr Calif. Desert, USA Sudan, otros cortes 3 15 12 7 37 Jun Calif. Desert, USA k. Caña de azúcar
35 60 190 120 405 Low Latitudes 50 70 220 140 480 Tropics Caña de azúcar, virgin 75 105 330 210 720 Hawaii, USA 25 70 135 50 280 Low Latitudes 30 50 180 60 320 Tropics Caña de azúcar, ratoon 35 105 210 70 420 Hawaii, USA
l. Frutas Tropicales y Árboles Banana, 1er año 120 90 120 60 390 Mar Mediterranean Banana, 2do año 120 60 180 5 365 Feb Mediterranean Anana 60 120 600 10 790 Hawaii, USA m. Uvas y Berries
20 40 120 60 240 Abr Low Latitudes 20 50 75 60 205 Mar Calif., USA 20 50 90 20 180 May High Latitudes Uvas
30 60 40 80 210 Abr Mid Latitudes (wine)Lupulo 25 40 80 10 155 Abr Idaho, USA n. Arboles frutales Cítricos 60 90 120 95 365 Ene Mediterranean
20 70 90 30 210 Mar High Latitudes 20 70 120 60 270 Mar Low Latitudes Montes de hoja caduca 30 50 130 30 240 Mar Calif., USA
Olivos 30 90 60 90 270 Mar Mediterranean Pistacho 20 60 30 40 150 Feb Mediterranean Nogales 20 10 130 30 190 Abr Utah, USA
3 La etapa del maíz dulce será alrededor de 35 días si el maíz se deja madurar y secar.
_____________________________________________________ 40076 - Riego y Drenaje - Necesidades de agua de los cultivos 12
Tabla KC 2: Valores del coeficiente único (promedio temporal) del cultivo, Kc y alturas medias máximas de las plantas para cultivos no estresados y bien manejados en climas sub-húmedos (HRmin ≈ 45%, u2 ≈ 2 m s-1) para usar en la formula de la FAO Penman-Monteith ETo. Cultivo Kc ini
4 Kc mid Kc end cultivo(h)(m)a. Hortalizas pequeñas 0.7 1.05 0.95 Brocoli 1.05 0.95 0.3 Repollitos de Bruselas 1.05 0.95 0.4 Repollo 1.05 0.95 0.4 Zanahoria 1.05 0.95 0.3 Coliflor 1.05 0.95 0.4 Apio 1.05 1.00 0.6 Ajo 1.00 0.70 0.3 Lechuga 1.00 0.95 0.3
- secas 1.05 0.75 0.4 - verdes 1.00 1.00 0.3 Cebollas - semilla 1.05 0.80 0.5
Espinaca 1.00 0.95 0.3 Rabano 0.90 0.85 0.3 b. Hortalizas (Solanaceas) 0.6 1.15 0.80 Berenjena 1.05 0.90 0.8 Pimiento dulce 1.055 0.90 0.7 Tomate 1.155 0.70-0.90 0.6 c.Hortalizas (Cucurbitaceas) 0.5 1.00 0.80 Melón Cantaloupe 0.5 0.85 0.60 0.3
Mercado en fresco 0.6 1.005 0.75 0.3 Pepino Cosecha mecanica 0.5 1.00 0.90 0.3
Calabaza 1.00 0.80 0.4 Zapallo de corte (zuchini) 0.95 0.75 0.3 Melón 1.05 0.75 0.4 Sandía 0.4 1.00 0.75 0.4 d. Raices y Tuberculos 0.5 1.10 0.95 Remolacha 1.05 0.95 0.4
primer año 0.3 0.80 0.30 1.0 Mandioca segundo año 0.3 1.10 0.50 1.5
Chirivía 0.5 1.05 0.95 0.4 Papa 1.15 0.75 0.6 Batata 1.15 0.65 0.4 Nabo 1.10 0.95 0.6 Remolacha azucarera 0.35 1.20 0.70 0.5 e. Legumbres (Leguminosas) 0.4 1.15 0.55 Porotos verdes 0.5 1.055 0.90 0.4 Porotos secos 0.4 1.155 0.35 0.4
Verdes 0.5 1.155 1.10 0.8 Habas Secas/sem. 0.5 1.155 0.30 0.8
Garbanzos 0.4 1.15 0.35 0.8 Maní 1.15 0.60 0.4 Lentejas 1.10 0.30 0.5
Verdes 0.5 1.155 1.10 0.5 Arvejas Secas/sem. 1.15 0.30 0.5
Soja 1.15 0.50 0.5-1.0 f. Hortalizas perennes (con dormancia en invierno y suelo desnudo o con mulch inicialmente) 0.5 1.00 0.80
Alcaucil 0.5 1.00 0.95 0.7 Espárrago 0.5 0.956 0.30 0.2-0.8
4
Estos son valores generales de Kc ini considerando un manejo típico del riego y humedecimiento del suelo. Para humedecimientos frecuentes, tal como en el caso de riego por aspersión de alta frecuencia o lluvia diaria, estos valores pueden aumentar sustancialmente pudiendo acercarse a 1,0 a 1,2 (Figuras 8 y 9). 5 En algunas oportunidades, Leguminosas, Tomates, Pimientos y Pepinos son cultivados utilizando empalizadas que alcanzan los 1,5 a 2 metros de altura. En estos casos es necesario incrementar los valores de Kc. Para chauchas y porotos verdes, pimentones y pepinos se puede asumir un valor de 1,15 y en el caso de los tomates, porotos secos de 1,20. Bajo esas condiciones también debe aumentarse el valor de h. 6 El valor de Kc para los espárragos permanece como Kc ini durante la cosecha de los vástagos, debido a las condiciones de poca cobertura vegetal. El valor de Kc med es para después del re-crecimiento de la vegetación, después de terminada la cosecha de los vástagos.
_____________________________________________________ 40076 - Riego y Drenaje - Necesidades de agua de los cultivos 13
Menta 0.60 1.15 1.10 0.6-0.8 Frutilla 0.40 0.85 0.75 0.2 g. Cultivos de fibra 0.35 Algodón 1.15-1.20 0.70-0.50 1.2-1.5 Agave 0.4-0.7 0.4-0.7 1.5 h. Cultivos de aceite 0.35 1.15 0.35 Ricino 1.15 0.55 0.3 Canola 1.0-1.15 0.35 0.6 Cartamo 1.0-1.15 0.25 0.8 Sesamo 1.10 0.25 1.0 Girasol 1.0-1.15 0.35 2.0 i. Cereales 0.3 1.15 0.4 Cebada 1.15 0.25 1 Avena 1.15 0.25 1 Trigo de primavera 1.15 0.25 1
suelos congelados 0.4 1.15 0.25 1 Trigo de invierno suelos no congelados 0.7 1.15 0.25 1
Maiz para grano 1.20 0.60-0.357 2 Maiz dulce (choclo) 1.15 1.05 1.5 Mijo 1.00 0.30 1.5
grano 1.00-1.10 0.55 1-2 Sorgo dulce 1.20 1.05 2-4
Arroz 1.05 1.20 0.90-0.60 1 j. Forrajes
efecto de los cortes promedio 0.40 0.958 0.90 0.7 periodos de corte individuales 0.409 1.209 1.159 0.7 Alfalfa p/semilla 0.40 0.50 0.50 0.7 efecto de los cortes promedio 0.55 1.008 0.85 0.35 Bermuda cultivo de primavera para semilla 0.35 0.90 0.65 0.4 efecto de los cortes promedio 0.40 0.908 0.85 0.6 Trebol, periodos de corte individuales 0.409 1.159 1.109 0.6
Ray Grass efecto de los cortes promedio 0.95 1.05 1.00 0.3 efecto de los cortes promedio 0.50 0.909 0.85 1.2 Sudan Grass (anual) periodos de corte individuales 0.509 1.159 1.109 1.2
k. Caña de azucar 0.40 1.25 0.75 3 l. Frutas Tropicales y Arboles
primer año 0.50 1.10 1.00 3 Banana segundo año 1.00 1.20 1.10 4
Cacao 1.00 1.05 1.05 3 suelo desnudo 0.90 0.95 0.95 2-3 Café con maleza 1.05 1.10 1.10 2-4
Palma datilera 0.90 0.95 0.95 8 Palmeras 0.95 1.00 1.00 8
suelo desnudo 0.50 0.30 0.30 0.6-1.2 Anana suelo con pasto 0.50 0.50 0.50 0.6-1.2
Rubber Trees 0.95 1.00 1.00 10 sin sombrear 0.95 1.00 1.00 1.5 Te sombreado17 1.10 1.15 1.15 2
m. Vid y Berries Berries (arbustos) 0.30 1.05 0.50 1.5
De mesa y pasas 0.30 0.85 0.45 2 Vid Vino 0.30 0.70 0.45 1.5-2
Lupulo 0.3 1.05 0.85 5 n. Arboles frutales
7 El primer valor de Kc fin corresponde a los casos donde el cultivo se cosecharon gran humedad en el grano. El segundo valor de Kc fin es para cuando se cosecha después de un secado completo del grano en el campo (hasta alrededor de 18% de humedad, basado en materia húmeda). 8 Los valores de Kc med para cultivos destinados a heno son un promedio general que incluyen valores promedios de Kc para antes y después de los cortes. Este se aplica para el lapso que sigue al período de desarrollo inicial hasta el inicio de la etapa final de la temporada de crecimiento. 9 Estos valores del coeficiente Kc para cultivos de heno se aplican inmediatamente después del corte; en cobertura completa; e inmediatamente antes del corte, respectivamente. La temporada de crecimiento se define como una serie de períodos individuales de corte
_____________________________________________________ 40076 - Riego y Drenaje - Necesidades de agua de los cultivos 14
Almendros, suelo descubierto 0.40 0.90 0.6510 5 - suelo descubierto, heladas intensas 0.45 0.95 0.7010 4
- suelo descubierto, sin heladas 0.60 0.95 0.7510 4 cubierta del suelo activa, heladas intensas 0.50 1.20 0.9510 4
Manzano, Cerezo y Peral
cubierta del suelo activa, sin heladas 0.80 1.20 0.8510 4
suelo descubierto, heladas intensas 0.45 0.90 0.6510 3 suelo descubierto, sin heladas 0.55 0.90 0.6510 3 cubierta del suelo activa, heladas intensas 0.50 1.15 0.9010 3
Damasco, Durazno, Fruta de carozo
cubierta del suelo activa, sin heladas 0.80 1.15 0.8510 3
Palta, suelo descubierto 0.60 0.85 0.75 3 - 70% canopeo 0.70 0.65 0.70 4 - 50% canopeo 0.65 0.60 0.65 3 Citricos, suelo
descubierto - 20% canopeo 0.50 0.45 0.55 2 70% canopeo 0.75 0.70 0.75 4 50% canopeo 0.80 0.80 0.80 3
Citrus, con malezas o cubierta del suelo activa 22
20% canopeo 0.85 0.85 0.85 2 Coniferas 1.00 1.00 1.00 10 Kiwi 0.40 1.05 1.05 3 Olivos (40 a 60% de cobertura del suelo) 0.65 0.70 0.70 3-5 Pistachos, suelo descubierto 0.40 1.10 0.45 3-5 Nogal (monte) 0.50 1.10 0.6510 4-5
10 Estos valores de Kc fin son representativos del Kc antes de la caída de las hojas. Después de la caída de las hojas, Kc fin ≈ 0,20 para suelo descubierto y seco, o para cobertura
muerta del suelo y Kc fin ≈ 0,50 a 0,80 para cobertura activa y en desarrollo
_____________________________________________________ 40076 - Riego y Drenaje - Necesidades de agua de los cultivos 15
2.4. PRECIPITACION EFECTIVA - Pe - Retomando las consideraciones hechas para las
necesidades de riego de un cultivo desarrollado en una
zona húmeda (página 3, ecuación a),
Necesidad de riego = Etc - precipitación efectiva
El concepto precipitación efectiva refiere a la
fracción de la precipitación utilizable para
evapotranspiración.
La trayectoria que puede seguir una precipitación
ya ha sido vista al estudiar el ciclo hidrológico. Sólo una
parte de la misma contribuye a mantener un adecuado
balance hídrico en la zona del perfil explorada por las
raíces.
Según Dastane, 1974 “....desde el punto de vista
de la producción, la lluvia anual o estacional efectiva,
por lo que se refiere a las necesidades de agua de los
cultivos, debe interpretarse corno la parte de la lluvia
anual o estacional total que es útil directamente y/o
indirectamente para la producción del cultivo, en el
lugar donde cae, pero sin bombeo. Incluye por lo tanto
el agua interceptada por la vegetación viva o seca, la
que se pierde por evaporación de la superficie del
suelo, la evapotranspiración durante el crecimiento, la
parte que contribuye a la lixiviación o que facilita otras
operaciones de cultivo, antes o después de la siembra,
sin perjudicar el rendimiento y la calidad de los cultivos
principales.”
“El aspecto destructor de la lluvia se ha tenido,
también, en cuenta en la definición con la cláusula sin
perjudicar el rendimiento y la calidad”.
“Si la lluvia es causa de acumulación de barro o
de cualquier otro daño, no debe considerarse como
efectiva aunque el suelo este seco. La lluvia debe ser
“útil”en algún aspecto y no debe causar el mas ligero
daño a la producción del cultivo.”
En el momento de determinar las necesidades
de riego, se parte de series históricas de 10, 20 o mas
años, donde se ha registrado la precipitación media
mensual para toda la serie. Para el cálculo de
precipitación efectiva mensual se parte, entonces, de
los valores de precipitación media, porque son los
datos de que se dispone habitualmente. Factores que influyen en la lluvia efectiva mediante
infiltración, escorrentía superficial y evapotranspiración (Dastane, 1974)
Factor Características pertinentes
Lluvia Cantidad, intensidad, frecuencia, distribución
en la zona y en el tiempo.
Otros parámetros
meteorológicos
Temperatura, radiación, humedad relativa,
velocidad del viento.
Terreno Topografía, pendiente, tipo de uso
Suelo
Profundidad, textura, estructura, densidad
aparente del suelo, contenido de sal y de
materia orgánica.
Agua subterránea
Profundidad desde la superficie, calidad.
Administración
Tipo de labranza, grado de nivelación, tipo
de disposición, (dique, terrazas,
camellones), uso de acondicionadores del
suelo.
Cauce Tamaño, inclinación, forma, aspereza y
efecto del remanso.
Cultivos
Naturaleza de los cultivos, profundidad del
sistema de raíces, grado de cubierta
terrestre, fase del crecimiento, rotaciones de
cultivos.
Ese valor, que es el habitualmente utilizado, no
es el más adecuado para diseñar sistemas de riego.
“Un valor práctico y realista de la lluvia verosímil, que
se utiliza con frecuencia, es el de las lluvias mensuales
medias que se producen con probabilidad tres años de
cada cuatro. Para poder evaluar adecuadamente la
lluvia verosímil, será preferible conocer también el
grado de escasez y la frecuencia prevista durante los
años más secos. Las pérdidas consiguientes de los
rendimientos durante esos años más secos pueden
tener una importancia muy grande para la viabilidad
económica del proyecto.” (Doorenbos y Pruitt, op cit.)
Sería más correcto trabajar con la precipitación
que se produce con un 75% de probabilidad o con
análisis de recurrencia. Para poder realizar esa
determinación debe contarse con datos de
precipitaciones medias mensuales para cada año de la
serie (se recomiendan series de 20 a 30 años). Si se
_____________________________________________________ 40076 - Riego y Drenaje - Necesidades de agua de los cultivos 16
cuenta con este mismo tipo de datos, se puede calcular
la probabilidad de ocurrencia del fenómeno.
2.4.1. Manejo vs. Diseño: En relación a la precipitación efectiva hay que
distinguir claramente dos situaciones: el manejo de un
sistema instalado y el diseño de un sistema nuevo.
2.4.1.1. Manejo: Cuando se tiene un cultivo con un sistema de
riego instalado y se produce una precipitación, el valor
de agua caída, su intensidad y situaciones puntuales
de clima, cultivo y suelo, condicionarán la cantidad de
agua aprovechada que será necesario reponer al
almacenamiento en el suelo. Esta reposición se
efectuará mediante riego para satisfacer los
requerimientos de Etc y se trabaja con datos en tiempo
real, tal como lo describe Dastane, op cit. Figura Nº 8
Maiz para silaje: lluvia y Etc. Ciclo 1998-1999
020406080
100120
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
quincenas a partir del 01/09/98
Lluv
ia y
Etc
(mm
/qui
ncen
a)
lluvia (mm/quincena) Etc (mm/quincena)
Figura Nº 9
Maiz para silaje: deficiencias hidricas acumuladas
(valores positivos) y excesos (valores negativos)
-100
0
100
200
300
400
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
quincenas a partir del 1/9
defic
ienc
icas
y
exce
sos
hid
ricos
(mm
)
1998/1999 1999/2000
En las figuras Nº 8 y Nº 9 se muestra la
variación de la Etc y de la precipitación efectiva en un
cultivo de maíz para silaje (Schirripa y Pariani, inédito)
realizado en el campo experimental de la Universidad
Nacional de Luján en dos ciclos: 1998-1999 y 1999-
2000.
En ambos ciclos se determinó que hasta la
primera quincena de noviembre el cultivo dispuso de
suficiente agua acumulada en el suelo (figura Nº 10). A
partir de la segunda quincena de noviembre las
deficiencias hídricas se fueron incrementando, siendo
mayores en el ciclo 99-00. Figura Nº 10
Maiz para silaje: lluvia y Etc. Ciclo 1999-2000
020406080
100120
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
quincenas a partir del 01/09/99
Lluv
ia y
Etc
(mm
/qui
ncen
a)
lluvia (mm/quincena) Etc (mm/quincena)
La fecha de floración en ambos casos se
verificó el 27 de diciembre.
Las cantidades de agua a reponer por riego
alcanzaron un máximo en la segunda quincena de
diciembre, siendo de 74,4 mm (ciclo 98-99) y de 92,2
mm (ciclo 99-00).
Esas condiciones determinaron un mayor
aporte por riego en el segundo ciclo y una mayor
respuesta del cultivo al riego complementario.
2.4.1.2. Diseño: Cuando se diseña un sistema de riego para una
zona húmeda a campo, como la necesidad de riego
condiciona la capacidad de los equipos, es necesario
considerar el dato de precipitación, trabajando con
series históricas, si la misma aporta para satisfacer la
demanda del cultivo teniendo en cuenta cultivo,
sensibilidad al déficit hídrico, capacidad de
almacenamiento del suelo, distribución de las lluvias,
etc.
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Si en el diseño se considera la precipitación y
sobreviene un periodo de sequía cuando el cultivo tiene
su mayor demanda, el equipo de riego diseñado será
insuficiente para cubrir la totalidad de los
requerimientos hídricos del cultivo. Si no se tiene en
cuenta la precipitación, la seguridad es cercana al
100%, en lo que se refiere a la satisfacción del
requerimiento de agua, pero se puede estar
sobredimensionando el equipo de riego.
2.4.1.2.1. Datos de diseño: Un método simple para obtener datos de
probabilidad de lluvia es el siguiente:
DATOS
ESTADISTICOS ELABORACION DE LOS DATOS
Año Precipitación mm/mes
(1)
Precipitación ordenada de >
a < (mm)
N° de orden
Probabilidad Fa (%)
1956 75 85 1 5,9 57 85 80 2 11,8 58 50 75 3 17,6 59 65 75 4 23,5 60 45 65 5 29,4 61 30 65 6 35,3 62 20 60 7 41,2 63 65 55 8 47,0 64 35 50 9 52,9 65 80 45 10 58,8 66 45 45 11 64,7 67 25 40 12 70,6 68 60 35 13 76,4 69 75 30 14 82,3 70 40 25 15 88,2 71 55 20 16 94,1
Para el cálculo de probabilidad se utiliza la
formula de Weilbull:
Fa = 100 x m N +1
Siendo:
m: numero de orden ; aquí de 1 a 16
N: numero total de elementos, aquí los
mismos son 16 años
Si se grafica en una escala semilogaritmica, en
función de la probabilidad (porcentaje de tiempo
durante el cual la lluvia es mayor que la cantidad
indicada), se puede obtener la precipitación que se
produce con el 75 % de probabilidad (en este ejemplo,
36 mm). Otra forma de obtención es matemáticamente,
mediante interpolación.
2.4.1.2.2. Métodos para estimar precipitación efectiva:
Dentro de la gran cantidad de fórmulas y
métodos para estimar precipitación efectiva, hemos
seleccionado el recomendado por Servicio de
Conservación del Suelo del Departamento de
Agricultura de los Estados Unidos, donde se estima la
precipitación efectiva en base al dato de precipitación
determinado, a la Etc y a la capacidad de
almacenamiento del suelo.
El cuadro Nº 1 permite hallar un primer valor de
precipitación efectiva, en función de la precipitación
considerada y Etc. Luego, mediante el cuadro Nº 2, se
corrige dicho valor según la capacidad de
almacenamiento del suelo (cuando esta es diferente a
75 mm) y profundidad de raíces.
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BIBLIOGRAFIA
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Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., Smith, M. (2006). Evapotranspiración del cultivo. Estudio FAO Riego y Drenaje 56. Roma, Italia
Dastane, N. (1974) Precipitación efectiva en la agricultura de regadío. Estudio FAO Riego y Drenaje Nº
25. FAO. Roma, Italia.
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Doorenbos y Pruitt (1975) Las necesidades de agua de los cultivos Estudio FAO, Riego y Drenaje Nº 24. FAO. Roma, Italia.
Jensen, M.E., Burman, R.D., and Allen, R.G. (1990) Evapotranspiration and Irrigation Water Requeriments. ASCE Manuals and Reports on Engineering Practices Nº 70, Am. Soc. Civil Engrs., New York, USA. Pariani, S, Goldberg, S.; Jimenez, A.; Defilipis, C. (2001) Validación de fórmulas de uso corriente para la determinación de la evapotranspiración para la zona templado húmeda de Argentina. Congreso Internacional de Ingeniería Agrícola. Chillán. Chile. Smith, M.; Allen, R.G.; Monteith, J.L.; Perrier, A.; Pereira, L.; Segeren, A. (1992) Report of the expert consultation on procedures for revision FAO guidelines for prediction of crop water requeriments. UN – FAO, Rome, Italy. Smith, M. (1993) CROPWAT. Programa de ordenador para planificar y manejar el riego. Estudio FAO. Riego y Drenaje N0 46. FAO. Roma, Italia. Defilipis, C.; Pariani, S.; Jiménez, A. (inédito) Consumo de agua de Brassica rapa var pekinensis en relación a su producción. Schirripa L.; Pariani, S. (inédito) “Riego y fertilización en maíz para silaje”
_____________________________________________________ 40076 - Riego y Drenaje - Necesidades de agua de los cultivos 19
Tabla 1: para el cálculo de Et0 según el método de Blaney y Criddle (adaptado por FAO) Meses 1 Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun
p% 2 tºC 3
f mm/día 4 n hs 5 N hs 6 n/N 7
HR min% 8 U2 m/s 9
Et0 mm/día 10 Et0 mm/mes 11
1. meses del año.
2. porcentaje diario medio de horas diurnas – p – en función del mes y de la latitud (Tabla 2).
3. temperaturas medias.
4. factor de uso consuntivo para cada mes, en función de las temperaturas medias y el porcentaje diario de
horas diurnas (Tabla 3 o fórmula).
5. horas reales diarias de insolación – n – (información meteorológica).
6. duración máxima diaria media de las horas de fuerte insolación – N – según latitud (Tabla 4).
7. relación n/N. Si no se cuenta con datos de – n – a partir de estadísticas climatológicas, se puede deducir
el valor de n/N de datos de nubosidad en octas o en décimas.
8. humedad relativa mínima en porcentaje.
9. velocidad del viento en m/s a dos metros de altura. Cuando la altura de la medición es diferente (el
Servicio Meteorológico Nacional lo toma a 10 m de altura), el valor se corrige mediante la tabla 7.
10. valores de Et0 (mm/día) en función de – f -, HR mínima, n/N, y U2 (Tabla 8).
11. valores de Et0 (mm/mes).
Tabla 2: Porcentaje diario medio (p) de horas diurnas anuales a diferentes latitudes Norte Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Sur Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun 60 .15 .20 .26 .32 .38 .41 .40 .34 .28 .22 .17 .13 58 .16 .21 .26 .32 .37 .40 .39 .34 .28 .23 .18 .15 56 .17 .21 .26 .32 .36 .39 .38 .33 .28 .23 .18 .16 54 .18 .22 .26 .31 .36 .38 .37 .33 .28 .23 .19 .17 52 .19 .22 .27 .31 .35 .37 .36 .33 .28 .24 .20 .17 50 .19 .23 .27 .31 .34 .36 .35 .32 .28 .24 .20 .18 48 .20 .23 .27 .31 .34 .36 .35 .32 .28 .24 .21 .19 46 .20 .23 .27 .30 .34 .35 .34 .32 .28 .24 .21 .20 44 .21 .24 .27 .30 .33 .35 .34 .31 .28 .25 .22 .20 42 .21 .24 .27 .30 .33 .34 .33 .31 .28 .25 .22 .21 40 .22 .24 .27 .30 .32 .34 .33 .31 .28 .25 .22 .21 35 .23 .25 .27 .29 .31 .32 .32 .30 .28 .25 .23 .22 30 .24 .25 .27 .29 .31 .32 .31 .30 .28 .26 .24 .23 25 .24 .26 .27 .29 .30 .31 .31 .29 .28 .26 .25 .24 20 .25 .26 .27 .28 .29 .30 .30 .29 .28 .26 .25 .25 15 .26 .26 .27 .28 .29 .29 .29 .28 .28 .27 .26 .25 10 .26 .27 .27 .28 .28 .29 .29 .28 .28 .27 .26 .26 5 .27 .27 .27 .28 .28 .28 .28 .28 .28 .27 .27 .27 0 .27 .27 .27 .27 .27 .27 .27 .27 .27 .27 .27 .27
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Tabla 3: Valores del factor f de Blaney Cridle para diferentes temperaturas y porcentaje diario de horas diurnas anuales p%\tºC 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40
0.14 1.1 1.3 1.4 1.5 1.7 1.8 1.9 2.2 2.2 2.3 2.4 2.6 2.7 2.8 2.9 3.0 3.2 3.3 3.5 3.6 3.7 0.16 1.3 1.4 1.6 1.7 1.9 2.0 2.2 2.3 2.5 2.6 2.8 2.9 3.1 3.2 3.4 3.5 3.7 3.8 4.0 4.6 4.2 0.18 1.5 1.6 1.8 2.0 2.1 2.3 2.5 2.6 2.8 3.0 3.1 3.3 3.5 3.6 3.8 3.9 4.1 4.3 4.4 4.8 5.1 0.20 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.5 2.7 2.9 3.1 3.3 3.5 3.7 3.8 4.0 4.2 4.4 4.6 4.8 4.9 5.3 5.6 0.22 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0 4.2 4.4 4.6 4.8 5.0 5.2 5.4 5.8 6.1 0.24 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.1 3.3 3.5 3.7 3.9 4.2 4.4 4.6 4.8 5.0 5.3 5.5 5.7 5.9 6.4 6.7 0.26 2.1 2.4 2.6 2.8 3.1 3.3 3.5 3.8 4.0 4.3 4.5 4.7 5.0 5.2 5.5 5.7 5.9 6.2 6.4 6.9 7.2 0.28 2.3 2.5 2.8 3.0 3.3 3.6 3.8 4.1 4.3 4.6 4.9 5.1 5.4 5.6 5.9 6.1 6.4 6.7 6.9 7.4 7.7 0.30 2.4 2.7 3.0 3.3 3.5 3.8 4.1 4.4 4.6 4.9 5.2 5.5 5.8 6.0 6.3 6.6 6.9 7.1 7.4 8.0 8.2 0.32 2.6 2.9 3.2 3.5 3.8 4.1 4.4 4.7 5.0 5.3 5.5 5.8 6.1 6.4 6.7 7.0 7.3 7.6 7.9 8.5 8.7 0.34 2.8 3.1 3.4 3.7 4.0 4.3 4.6 5.0 5.3 5.6 5.9 6.2 6.5 6.8 7.1 7.5 7.8 8.1 8.4 9.0 9.2 0.36 2.9 3.3 3.6 3.9 4.3 4.6 4.9 5.2 5.6 5.9 6.2 6.6 6.9 7.2 7.6 7.9 8.2 8.6 8.9 9.6 9.7 0.38 3.1 3.4 3.8 4.1 4.5 4.8 5.2 5.5 5.9 6.2 6.6 6.9 7.3 7.6 8.0 8.3 8.7 9.0 9.4 9.7 10.1 0.40 3.3 3.6 4.0 4.4 4.7 5.1 5.5 5.8 6.2 6.6 6.9 7.3 7.7 8.0 8.4 8.8 9.1 9.5 9.9 10.2 10.6 0.42 3.4 3.8 4.2 4.6 5.0 5.3 5.7 6.1 6.5 6.9 7.3 7.7 8.1 8.4 8.8 9.2 9.6 10.0 10.4 10.8 11.1
Tabla 4: Duración máxima diaria media de horas de fuerte insolación N en diferentes meses y latitudes. Norte Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Sur Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun 50 8.5 10.1 11.8 13.8 15.4 16.3 15.9 14.5 12.7 10.8 9.1 8.1 48 8.8 10.2 11.8 13.6 15.2 16.0 15.6 14.3 12.6 10.9 9.3 8.3 46 9.1 10.4 11.9 13.5 14.9 15.7 15.4 14.2 12.6 10.9 9.5 8.7 44 9.3 10.5 11.9 13.4 14.7 15.4 15.2 14.0 12.6 11.0 9.7 8.9 42 9.4 10.6 11.9 13.4 14.6 15.2 14.9 13.9 12.9 11.1 9.8 9.1 40 9.6 10.7 11.9 13.3 14.4 15.0 14.7 13.7 12.5 11.2 10.0 9.3 35 10.1 11.0 12.0 13.1 14.0 14.5 14.3 13.5 12.4 11.3 10.3 9.8 30 10.4 11.1 12.0 12.9 13.6 14.0 13.9 13.2 12.4 11.5 10.6 10.2 25 10.7 11.3 12.0 12.7 13.3 13.7 13.5 13.0 12.3 11.6 10.9 10.6 20 11.0 11.5 12.0 12.6 13.1 13.3 13.2 12.8 12.3 11.7 11.2 10.9 15 11.3 11.6 12.0 12.5 12.8 13.0 12.9 12.6 12.2 11.8 11.4 11.2 10 11.6 11.8 12.0 12.3 12.6 12.7 12.6 12.4 12.1 11.8 11.6 11.5 5 11.8 11.9 12.0 12.2 12.3 12.4 12.3 12.3 12.1 12.0 11.9 11.8 0 12.1 12.1 12.1 12.1 12.1 12.1 12.1 12.1 12.1 12.1 12.1 12.1
Tabla 5: Nubosidad en octas Nubosidad (octas) 0 1 2 3 4 5 6 7 8
n/N 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.2 -
Tabla 6: Nubosidad en décimas Nubosidad (décimas) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
n/N 1 0.9 0.8 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 -
Tabla 7: Factor de corrección Altura de med. (m) 0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 10.0
Factor de corrección 1.35 1.15 1.06 1.00 0.93 0.88 0.85 0.83 0.77
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Cuadro Nº 1: Lluvia efectiva mensual media, en su relación con la ET (cultivo) mensual media y las lluvias mensuales medias. (Dastane, 1974)
Lluvia men. Media (mm)
12,5 25 37,5 50 62,5 75 87,5 100 113 125 138 150 163 175 188 200
Lluvia efectiva mensual media
ET mens. Media (mm)
25 7,5 15 22,5 25
50 8 16,2 24 32,2 39,7 46,2 50
75 8,7 17,5 26,2 34,5 42,5 49,7 56,7 63,7 70,5 75
100 9 18 27,5 35,7 44,5 52,7 60,2 67,7 75 81,5 88,7 95,2 100
125 9,2 18,5 28,2 36,7 46 55 63,7 72 76,2 87,7 95,2 102 109 115 121 125
150 10 19,7 29,2 39 48,5 57,5 66 74,2 82,5 90,5 98,7 106 113 120 126 133
175 10,5 20,5 30,5 40,5 50,5 60,2 69,7 79,7 87,2 95,7 104 112 120 127 134 140
200 11,2 22 33 43,7 53,7 63,7 73,7 83 92 102 111 123 128 135 142 148
225 11,7 24,5 36,2 47 57,5 67,5 77,7 87,7 96 108 113 127 135 143 150 159
250 12,5 25 37,5 50 62,5 73,7 84,5 95 105 115 126 136 145 154 161 168
Cuadro Nº 2: Coeficiente de ajuste de la Pp efectiva según la capacidad de almacenaje del suelo para una profundidad de raíces dada (lamina neta de reposición-LNR) (Dastane, 1974)
LNR (mm)
Factor LNR (mm)
Factor LNR (mm)
Factor
10 0.620 31.25 0.818 70.00 0.990
12.5 0.650 32.50 0.826 75.00 1.000
15 0.676 35.00 0.842 80.00 1.004
17.5 0.703 37.50 0.860 85.00 1.008
18.75 0.720 40.00 0.876 90.00 1.012
20 0.728 45.00 0.905 95.00 1.016
22.5 0.749 50.00 0.930 100.00 1.020
25 0.770 55.00 0.947 125.00 1.040
27.5 0.790 60.00 0.963 150.00 1.060
30 0.808 65.00 0.977 175.00 1.070
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