Alvaro Otero

Claudio García

• En Uruguay el Agua (Régimen Pluviométrico local) en un recurso complejo:

unas veces es escaso y otras veces es en exceso.

• Vamos a considerarlo con un enfoque de recurso escaso, por lo tanto

deberíamos de optimizar su eficacia y posiblemente su eficiencia.

• Maximizar el Rendimiento (+ Calidad) en función de la cantidad de agua

TOTAL (precipitaciones + aporte de riego suplementario).

• No solo la Maximización anual, sino en el tiempo… Sostenibilidad en el

Sistema de Producción.

• Debemos medir o estimar la cantidad de agua que realmente esta

disponible para la planta, a los efectos de tomar decisiones correctas.

• Es obvio para todos que REGAR NO ES ECHAR AGUA… pero… en la

practica …

Clima

Cultivo

Suelo

Sistema de Riego

Capacidad de

Operación

Inversión

Económica y Sostenidamente

Eficiente¿Cómo mejor

usamos el agua?

Sistema de Producción

En este sentido, uno de los Componentes de la Agricultura de

Precisión bajo Riego, consiste en medir mejor y más

frecuentemente, el Estado del Cultivo; tomando en cuenta en la

planificación, la Variabilidad Espacial de los distintos factores

agronómicos.

Cada día aparecen herramientas: más económicas, más

precisas y más fáciles de usar, para el Control y

Seguimiento del Cultivo

Dentro de estas herramientas usadas en la

planificación de la estrategia del riego,

tenemos los modelos simuladores del

Balance Hídrico del Suelo.

¿Qué está pasando en nuestro cultivo?, hacia donde

quiero (planifico) que vaya

Grupos Coneat

1:20.000Mapa Detallado

1:5.000

¿Cual es la realidad para Diseñar y Planificar el Riego?

Variabilidad del Suelo Escala de Diseño y Análisis

500 m

Control y Seguimiento del Riego

• En el Suelo

• En la Planta

• En la Atmosfera

La programación del riego, identifica el momento y la

cantidad de agua que se debe aportar al cultivo en cada

riego. Según la estrategia buscada.

• Maximizar el Rendimiento de un cultivo en particular.

• Maximizar la Eficiencia de Uso del Agua en el sistema

productivo.

• Ahorro de Energía.

• Maximizar resultado Económico.

• Minimizar deterioro Ambiental. Suelo (erosión),

Nutrientes (lavado), por Mal Diseño o Uso del Riego.

Medidas del Contenido de Agua en el Suelo.• Taladro.

• Tensiómetros.

• Bloques de Yeso.

• TDR. Time Domain Reflectometry. Capacitancia.

• FDR. Frecuency Domain Reflectometry. Capacitancia.

• Sondas de Neutrones.

Fijos

Movibles

Conexiones inalámbricas Web

Radio

Unidades de Presión:

Unidades de Contenido

Volumétrico de agua %Hv.

Expresados en Cantidad de

agua Disponible en el perfil

(mm).

ó como Porcentaje de esa

agua disponible.

Que tipo de sensor usar y

a que profundidad.

Medidas en la Planta.• Visual. Estado de Marchitamiento de las Hojas.

• Estado Hídrico de las Hojas.

• Transpiración de la Hoja.

• Dendrómetros. Expansión y Contracción diaria de los troncos/ramas.

• Flujo de la Savia.

• Temperatura de la Hoja. Diferencia con la Temperatura el Aire. EHC.

y = -1.0269 x2 + 420.74x - 41861R² = 0.6969

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

160 170 180 190 200 210 220 230

Co

nd

uct

anci

a Es

tom

atic

a (G

s)

Balance Hidrico (mm)

Soja 2015

Secano Riego

Déficit Hídrico

Cierre Estomático

Medidas en la Planta.Termometría. Temperatura del la canopia

vs Aire

0 0.5 1

T follaje = T riego

Sin Estrés Máximo Estrés

T follaje = T sequía

Plena Transpiración

Sin Transpiración

-5

0

5

10

15

20

0,00,20,40,60,81,0

Tc-T

a (

°C)

AD Suelo (0-30 cm)

100% 0-30 cm

50% 0-30 cm

Secano 0-30 cm

Medidas en la Atmosfera.

• Evaporímetro Tanque “A”. Viento.

• Ecuaciones de estimación de la demanda atmosférica. Muchas a lo largo de los años y de las

regiones.

– Harvey-Graves. Temperatura y radiación.

– Penman-Monteith (FAO-56). Estimación de algunas variables cuando no se miden directamente.

Clima

Cultivo

Suelo

INTEGRAR estos

Componentes

MODELOS DE

BALANCE HIDRICO

DE SUELO

Para distintos escenarios de Suelos, Clima y Cultivos podríamos.

Definir un programa/estrategia de riego para maximizar rendimiento.

Definir un programa de riego usando umbrales de riego o restricciones. Minimizar el uso de energía.

Evaluar el impacto del rendimiento y el agua en el programa de riego. Aumentar la eficiencia del agua.

Ejecutar balances de agua sin riego - Secano.

Determinar requerimientos de agua. Kc.

Establecer conexiones automáticas con SIG. Suelos.

Capacidad de Campo

Marchitez Permanente

Umbral de Optimo

Rendimiento

Saturación

PercolaciónAscensión Capilar

Agua No Retenida

Agua No Disponible

Rendimiento Óptimo

Limitante al RendimientoÓptimo.

EvapotranspiraciónPrecipitación

Riego

Escurrimiento

Agua Disponible = CC-CMP

Contenido Optimo =CC-UOR

Asociar el BHS a un cultivo o secuencia

de cultivos.Metodología FAO-56

Algunos Conceptos

• Lámina de Riego:

Lr= (CC-CMP)*Da*Prof*P 100

• Lámina Neta:

Ln= Lr – Precipitación Efectiva – Ge (perdidas)

• Lámina Bruta:

Lb= Ln / Eficiencia de aplicación. (0.40 ~ 0.90)

Profundidad Radicular

Diversidad de Horizontes Al manejarlo como uno solo.

Cuidado !!!

Posicionamiento/Crecimiento de las Raíces !!

C

A

P

A

C

I

D

A

D

de

C

A

M

P

O

P

U

N

T

O

M

A

R

C

H

I

T

E

Z

WinIsareg (L.S. Pereira) es una compilación de tres modelos:

Isareg Model - Planificador de Riego. J.L. Teixeira (PhD)

Kcisa Model - Estimación del Kc de los cultivos. P. Rodrigues (MSc)

Evap56 Model - Calculo de la Evapotranspiración de Referencia.

P. Rodrigues (MSc) y P. Fortes.

WinISAREG 1.3 o SIMDualKc

http://ceer.isa.utl.pt/cms/

downloads modelos

INIA

Desarrollo WEB

Modelo de Balance

Hídrico del Suelo.

FAO-56

Alvaro Otero

Schubert Fernandez

Francisco Montoya

Claudio García 0

10

20

30

40

50

60

0

20

40

60

80

100

120

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180

14/08/2015 03/10/2015 22/11/2015 11/01/2016 01/03/2016 20/04/2016

Fecha

Llu

via

o r

ieg

o (

mm

)

Ag

ua

en

el s

ue

lo (m

m)

Evolución del contenido de agua en el sueloFertirriego 3 Dias

CC (mm) PMP (mm) NAP (mm) Contenido_agua (mm) Riego (mm) P_efectiva (mm)

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

60

80

100

120

140

160

180

200

220

240

260

17/nov 27/nov 07/dic 17/dic 27/dic 06/ene 16/ene 26/ene 05/feb 15/feb 25/feb 07/mar 17/mar 27/mar

Fecha

Llu

via

o r

iego

(mm

)

Agu

a en

el s

uel

o (m

m)

Evolución del contenido de agua en el suelo

CC (mm) PMP (mm) NAP (mm) Contenido_agua (mm) Riego (mm) P_efectiva (mm)

Por ejemplo: WinIsareg. Metodología FAO-56

Importancia de las Estrategias de Riego

• Estrategia 1. Agotamiento del agua en el Suelo hasta un Umbral (P), reposición hasta Capacidad de Campo. Aspersión Clásica, Cañon. Superficie.

• Estrategia 2. Agotamiento hasta P y reposición de una lámina bruta de 10 mm. Alta Frecuencia. Aspersión, Pivot, Alas, Goteros.

• Estrategia 3. Se riegan 10 mm cada vez que la ETc (ETo x Kc) sume los 10 mm. Alta Frecuencia. Aspersión, Pivot, Alas, Goteros.

Maiz ciclo medio

Fecha

01/oct 01/nov 01/dic 01/ene 01/feb 01/mar

Co

nte

nid

o V

olu

me

tric

o d

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gu

a e

n e

l S

ue

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%)

0

10

20

30

40

Pre

cip

ita

ció

n (

mm

)

0

20

40

60

80

100

120

140

Marchitez Permanente (%)

Capacidad de Campo (%)

Agotamiento Permitido (%)

Contenido de Agua (%) 1999-2000 (Seco)

Precipitacion

Estrategia 1. Agotamiento del agua en el Suelo hasta un Umbral

(P), reposición hasta Capacidad de Campo. Aspersión Clásica,

Cañon. Superficie.

Maiz ciclo medio

Fecha

01/oct 01/nov 01/dic 01/ene 01/feb 01/mar

Con

ten

ido V

olu

metr

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%)

0

10

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0

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60

80

100

120

140

Marchitez Permanente (%) Capacidad de Campo (%) Agotamiento Permitido %)

Contenido de Agua (%) 1999-2000 (Seco)Precipiatcion 1999-2000

Estrategia 2. Agotamiento hasta P y reposición de una lámina

bruta de 10 mm. Alta Frecuencia. Aspersión, Pivot, Alas,

Goteros.

Estrategia 3. Se riegan 10 mm cada vez que la ETc (ETo x

Kc) sume los 10 mm. Alta Frecuencia. Aspersión, Pivot, Alas,

Goteros

Maiz ciclo medio

Fecha

01/oct 01/nov 01/dic 01/ene 01/feb 01/mar

Conte

nid

o V

olu

metr

ico d

e A

gua

en

el S

ue

lo (

%)

0

10

20

30

40

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n (

mm

)

0

20

40

60

80

100

120

140

Marchitez Permanente (%)

Capacidad de Campo (%)

Agotamiento Permitido (P) Contenido de Agua (%) Escenario 1 Contenido de Agua (%) Escenario 2 Contenido de Agua (%) Escenario 3 Precipitacion

N° de RiegosVolumen Total

de Riego

Lamina

PromedioPrecipitación

mm mm mm

Escenario 1

Agotamiento hasta umbral

(P) y Reposición hasta

Capacidad de Campo

14 501 38 265

Escenario 2Alta Frecuencia con umbral

(P) variable, lamina fija 10

mm

43 430 10 265

Escenario 3

Alta Frecuencia con umbral

equivalente a la lamina de

reposición (10 mm)

69 688 10 265

N° de RiegosVolumen Total

de Riego

Lamina

PromedioPrecipitación

mm mm mm

Escenario 1

Agotamiento hasta umbral

(P) y Reposición hasta

Capacidad de Campo

9 307 34 496

Escenario 2

Alta Frecuencia con umbral

(P) variable, lamina fija 10

mm

23 230 10 496

Escenario 3

Alta Frecuencia con umbral

equivalente a la lamina de

reposición (10 mm)

54 543 10 496

N° de RiegosVolumen Total

de Riego

Lamina

PromedioPrecipitación

mm mm mm

Escenario 1

Agotamiento hasta umbral

(P) y Reposición hasta

Capacidad de Campo

14 501 38 265

Escenario 2Alta Frecuencia con umbral

(P) variable, lamina fija 10

mm

43 430 10 265

Escenario 3

Alta Frecuencia con umbral

equivalente a la lamina de

reposición (10 mm)

69 688 10 265

1999-2000

2000-2001

Seco

Húmedo

Conclusiones

Debemos optimizar más el uso de nuestros sistemas de riego:

Maximización del Rendimiento/Calidad.

Mejorar la eficiencia en el uso del Agua.

Minimización costos (energía, entre otros),

Rendimiento / Agua aplicada. Sostenibilidad.

Minimización impacto negativo ambiental.

Riego de Precisión, nos requiere mayores controles = medir más para

tomar mejores decisiones. Con equipamientos y automatismos cada vez

más baratos.

Balance Hídrico del Suelo es una herramienta válida, útil y de fácil uso.

INIA - RIEGO