RIEGO POR GOTEO..ppt
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CURSO AGUA y RIEGO
RIEGO POR GOTEO
RIEGO PRESURIZADO DE APLICACIÓN LOCALIZADA
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¿EN QUE CONSISTE?
• CONDUCIR EL AGUA A PRESION POR UNA RED DE TUBERIAS HASTA EL PUNTO DEL CAMPO DONDE SE DESEA QUE SE INFILTRE AL INTERIOR DEL SUELO
• LIBERAR AL AGUA AL EXTERIOR DE LA RED HIDRAULICA CON UNA PRESION IGUAL A LA PRESION ATMOSFERICA (GOTA A GOTA)
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SUELO y GOTEO
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Area superficial mojada por un gotero
Sección lateral del área mojada en el interior del suelo
0.65 a 1.0 m 1.0 a 1.5 m 1.5 a 2.1 m
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SECCION TRANSVERSAL DEL SUELO
Instalación superficial del lateral de riego
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LA DISTRIBUCION DEL AGUA EN EL SUELO
Se aplica en un punto o en una superficie restringida mucho menor que la superficie total. Cada emisor o gotero genera un volumen de suelo mojado Eventualmente los volumenes se juntan al interior del perfil del suelo, creando una banda continua de suelo humedecido.Distancias de plantación
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• Gotero sobre la superficie del suelo: Distribución en tres dimensiones
• Gotero enterrado: distribución asimétrica.
LA DISTRIBUCION DEL AGUA EN EL SUELO
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DISTRIBUCION DEL AGUA EN EL INTERIOR DEL SUELO A MEDIDA QUE TRANSCURRE EL TIEMPO DE RIEGO.
a) GOTERO SUPERFICIAL b) GOTERO ENTERRADO
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DOS FUERZAS SIMULTANEAS 1. Gravedad
2. Capilaridad
El equilibrio de fuerzas determina la forma como se distribuye el agua en
el interior del suelo.zanahoria – cebolla – lenteja
arenoso franco arcilloso
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Area superficial mojada por un gotero
Sección lateral del área mojada en el interior del suelo
0.65 a 1.0 m 1.0 a 1.5 m 1.5 a 2.1 m
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DESCARGA DEL GOTERO y FORMA DE MOJAMIENTO
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DISTANCIA ENTRE LOS GOTEROS
Por tipo de suelo
Por distancia de plantación
Número de goteros por hectárea =
(100/distancia entre laterales) * (100/distancia entre goteros)
100 m
100m
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Desarrollo de las raíces con riego por goteo
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• Mejor aireación y nutrición: activas y finas, alta densidad y continuo rejuvenecimiento.
• Desarrollo en superficie• ¿Qué pasa en los bordes del volumen
humedecido?
Desarrollo de las raíces con riego por goteo
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LIMITACIONES
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1. Volumen de suelo limitado2. Poco diámetro del laberinto3. Equipamiento y mantención.
LIMITACIONES DEL RIEGO POR GOTEO
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Peligro de obturación de los goteros:
– Partículas sólidas– Materia orgánica en suspensión– Precipitado de sales– Intrusión de arcillas– Intrusión de raíces
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OBTURACION DE GOTEROS
• Oxidos de Fierro > 0.1 mg/L. Bacterias
• Oxido de Manganeso > 0.1 mg/L • Sulfuros de Fierro > 0.1 mg/L • Carbonatos y bicarbonatos > 2
meq/L con pH of 7.5 o mayor, con presencia de Calcio
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INTRUSION DE RAICES
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LIMITACIONES DEL RIEGO POR GOTEO
• Acumulacion de sales en el suelo:
1. En la superficie: Por movimiento capilar. Peligro de las lluvias
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ACUMULACION DE SALES2. Al interior del perfil del suelo
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ACUMULACION DE SALES
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ACUMULACION DE SALES
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Recuperación del suelo salinizado
• Lámina de riego > ETa• Aplicaciones de yeso• Inyección de ácido sulfúrico • Riego por aspersión en el invierno.
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Daño por animales
Modificación del microclima
OTRAS LIMITACIONES
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•Riego frecuente y con poco agua
Peligro de estrés hídrico
Peligro de exceso de agua
Peligro de ruptura y desarraigo de plantas
VOLUMEN RADICAL RESTRINGIDO y SUPERFICIAL
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CAMBIO DE SISTEMA DE RIEGO
• RIEGO POR SURCOS A RIEGO POR GOTEO
• PELIGROS Y FORMAS DE ENFRENTARLOS
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COMPONENTES
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DESCRIPCION DE LOS COMPONENTES DE UN EQUIPO DE RIEGO POR
GOTEO
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TRES TIPOS DE EMISORES
• GOTERO
• MICROJET
• MICROASPERSION– Semejanzas y diferencias– Descargas de diseño– Aplicaciones– Limitaciones y contra-indicaciones
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DESCARGA DE LOS GOTEROS
Standard de la industria = 4 litros / hora
Rango actual = 1.25 litros / hora
hasta 8 litros / hora
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HIDRAULICA DEL GOTERO
• PERMITE QUE EN UN CIERTO RANGO DE PRESIONES; LA DESCARGA DEL EMISOR SEA CONSTANTE
• UNA PIEZA DE ALTA TECNOLOGIA
• ALTO COSTO DE DISEÑO
• ALTO COSTO DE PRODUCCION FISICA (INCLUYENDO RIGUROSO CONTROL DE CALIDAD)
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Gotero convencionalDESCARGA
(L/hr)
PRESION (m.c.a)8 12
4 L/hr
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Gotero auto-compensadoDESCARGA
(L/hr)
PRESION (m.c.a)2 20
4 L/hr
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IMPACTO DEL GOTERO AUTO - COMPENSADO
• Laterales de mayor longitud
• Laterales con tramos de 12 mm mucho mas importantes que de 16 mm (menor costo)
• Reducción en el número de múltiples y submatrices (ahorro materiales e instalación)
• Riego uniforme en terrenos ondulados
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Generalmente los laterales de goteo en los viñedos se instalan amarrados a un alambre a 30 cm de altura para facilitar el control de las malezas.
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EL TAMAÑO DE LAS UNIDADES DE RIEGO. SECTORIZACION
• Tiempo de operación total
• Variabilidad espacial:– Suelo– Planta– Microclima
• Largo máximo del lateral de riego – cosecha
• Complejidad de la pendiente
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CABEZAL DE CONTROL
• Equipo de Impulsión
• Equipo de Filtrado
• Programador de operación y control
• Equipo de quemigación
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OBJETIVOS DE LA IMPULSION
• ELEVAR EL AGUA DESDE LA NAPA FREATICA HASTA LA SUPERFICIE
• DAR PRESION AL AGUA SUPERFICIAL PARA SU CIRCULACION POR LA RED HIDRAULICA
• DAR PRESION ADICIONAL (BOMBAS HIDRONEUMATICAS)
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LA IMPULSION SE HACE CON UNA BOMBA CENTRIFUGA
IMPULSADA POR UN MOTOR.
IMPLICA UN GASTO DE ENERGIA (ELECTRICA)
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FUENTES DE AGUA DE RIEGO
• NAPAS FREATICAS (BOMBAS DE POZO PROFUNDO SUMERGIDAS)
• CANALES DE RIEGO (BOMBAS DE SUPERFICIE)
• TRANQUES DE ACUMULACION NOCTURNA O DE FIN DE SEMANA (BOMBAS DE SUPERFICIE)
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BOMBA SUMERGIDA DENTRO DEL POZO
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BOMBA DE POZO
PROFUNDO CON
SISTEMA DE TURBINA
EJE
BOMBA DE TURBINA
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SISTEMA DE BOMBA Y POZO TIPICO
NIVEL DEL AGUA EN EL POZO
NIVEL FREATICOPOZO
DIFERENCIA DE COTA
ABATIMIENTO
EMISORES (GOTEO - MICROJET
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CURVA DE DESCARGA DE UNA BOMBAGPM
PRES I ON
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TUBERIAS MATRICES Y SUBMATRICES
• Materiales
• Dimensiones
• Instalación
• Mantenimiento
• Problemas en la operación
• Limpieza
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MULTIPLES y LATERALES
• Materiales
• Dimensiones
• Instalación
• Mantenimiento
• Problemas en la operación
• Limpieza
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FILTRACION DEL AGUA DE RIEGO
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FILTRACION
• Debido a lo angosto del laberinto al interior del gotero, y a la velocidad lenta del agua en éste, los goteros son muy susceptibles de obturarse.
• La prevención del taponamiento de los goteros requiere de una alto nivel de filtración, asi como tratamientos físicos y químicos del agua de riego.
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![Page 62: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/62.jpg)
OBJETIVOS DEL FILTRADO• ELIMINAR LAS PARTICULAS MINERALES
Y VEGETALES SOLIDAS EN SUSPENSION EN EL AGUA DE RIEGO, PARA EVITAR OBTURACION DE LOS EMISORES.
• CRITICO CON AGUA DE CANAL y/o TRANQUE DE ACUMULACION
• FILTRACION DE ARENA EN AGUA DE POZOS PROFUNDOS
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IMPUREZAS EN EL AGUA DE RIEGO4 categorias:• Sólidos inorgánicos en suspensión: arena limo y
arcilla.
• Productos químicos disueltos que pueden precipitar.calcium carbonate,calcium phosphates calcium sulfate (gypsum)
• Fierro y ácido sulfhídrico que estimulan el crecimiento de bacterias, que se multiplican en los goteros, filtros y tuberías de control hidráulico.
• Productos orgánicos: zooplankton, phytoplankton - algas, protozoos, bacterias
y hongos.
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METODOS DE FILTRADO DE AGUA
• Centrifugado
• Mallas
• Discos ranurados
• Arena de cuarzo
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4 TIPOS DE FILTROS• FILTRO DE HIDROCICLON (ELIMINAR
ARENA)• FILTRO DE ARENA DE CUARZO
(ELIMINAR LIMO y ARCILLA)• FILTRO DE MALLAS (ELIMINAR
MATERIAL ORGANICO EN SUSPENSION)• FILTRO DE ANILLAS (ELIMINAR LIMO y
ARCILLA y MATERIAL ORGANICO EN SUSPENSION)
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![Page 67: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/67.jpg)
FILTROS DE MALLA
• DESVENTAJA: Rápida acumulación de filtrado en la superficie de la malla: Pérdida de carga y colapso de la malla.
• Necesidad de control con manómetros diferenciales y sistemas de retrolavado automático, con escobillas desplazantes.
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FILTRO DE DISCOS
![Page 69: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/69.jpg)
Filtros de Arena
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BATERIA DE FILTROS DE ARENA EN PARALELO
SALIDA A LA RED DE RIEGO
ENTRADA DEL AGUA AL FILTRO
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Separadores de Arena (Hidrociclones)
ENTRADA DEL AGUA
SALIDA DEL AGUA LIMPIA
VALVULA DE LIMPIEZA
TANQUE DE SEDIMENTACION
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Se clasifican en 4 categorías:Conectores: Accesorios que permiten conectar la red hidráulica (matrices, submatrices, múltiples y laterales con los componentes de control y regulación.
Válvulas de control, monitoreo de operación y de regulación: válvulas hidráulicas y eléctricas, filtros, medidores de caudal y de totalizadores de volumen, reguladores de presión.
Inyectores de agro – químicos y sistemas de seguridad.
Instrumentación de monitoreo y control de la humedad del suelo.
ACCESORIOS DEL RIEGO POR GOTEO
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Conectores
Los conectores estan hechos de metal o materiales plásticos como PVC o POLIETILIENO
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Accesorios de Control
• Válvulas de compuerta.
• Válvulas de bola.
• Válvulas de globo.
• Válvulas de mariposa
• Válvulas Hidráulicas
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VALVULAS y CONTROLADORES
• En Matrices y Sub-matrices
• En múltiples
• En laterales
• Válvulas manuales y de control eléctrico
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Válvulas Hidráulicas
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MEDIDORES DE AGUA
• Son indispensables para el control
• Requieren calibración anual
• Se pueden programar
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REGULADORES DE PRESION
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VALVULAS ALIVIADORASDE PRESION y Válvulas de Aire
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Válvulas Anti - vacío
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Check-Válvulas y válvulas de prevención de retroflujo
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Válvulas de limpieza
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INYECTORES
• FERTILIZANTES
• OTROS AGROQUIMICOS
• MEJORADORES DE SUELO
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![Page 111: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/111.jpg)
![Page 112: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/112.jpg)
DISEÑO DEL RIEGO POR GOTEO
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OBJETIVOS DEL DISEÑO DEL
RIEGO POR GOTEO• Reponer ETreal en el momento de
máxima demanda, con alta frecuencia.• Asociar las características
hidrodinámicas del suelo con la descarga de los goteros.
• Lograr un mínimo de 90% de uniformidad en la descarga de agua.
• Optimizar el costo real anual de la inversión.
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REPONER ETreal para máxima demanda
•Demanda evaporativa de la atmósfera.
•Indice de área foliar y % de cobertura foliar.
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ETpotencial = 9 mm/díaKc máximo = 0.95Cobertura = 80%
ETreal máxima = 9 * 0.95 * 0.8 = 6.84 mm/día = 68.4
m3/ha-día
![Page 116: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/116.jpg)
Si la distancia de plantación es 4 * 4 m, hay
10.000m2/16m2 = 625 plantas por hectárea
ETreal = 0.10944 m3/planta-día = 109 litros/
planta -día
![Page 117: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/117.jpg)
Número de laterales por cada línea de plantación
• Uno en suelos francos a franco arcillosos
• Dos en suelos francos a franco arenosos
• Suelos arcillosos: microjet / microaspersión
• Suelos arenosos: microjet/microaspersión
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SUELO: Franco
• Distancia de plantación: entre hileras =
4 m
• 100 m
100 m
4 m
= 25 laterales
![Page 119: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/119.jpg)
SUELO: Franco
•Distancia de plantación entre plantas, sobre la línea = 4 m
•Distancia entre los goteros = 1 m
•Rango de distancias entre goteros: 0.60 m hasta 1.5 m
![Page 120: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/120.jpg)
Número de goteros
100 m = 25 laterales
100 m = 100 goteros
100 * 25 = 2500 goteros/ha
![Page 121: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/121.jpg)
DESCARGA DE LOS GOTEROS
Standard de la industria =
4 litros / horaRango actual =
1.25 litros / hora hasta
8 litros / hora
![Page 122: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/122.jpg)
DISTANCIA ENTRE GOTEROS FIJA
[NÚMERO DE GOTEROS FIJO]:
MIENTRAS MENOR ES LA DESCARGA DEL GOTERO,
MAS PEQUEÑO (MAS ECONÓMICO) ES EL
EQUIPO.
![Page 123: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/123.jpg)
DESCARGA DE LOS GOTEROSSTANDARD DE LA INDUSTRIA
= 4 LITROS / HORA
MIENTRAS MENOR ES LA DESCARGA DEL
GOTERO, MAS GRANDE Y COSTOSO EL SISTEMA
DE FILTRADO
![Page 124: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/124.jpg)
DESCARGA DEL EQUIPO DE RIEGO
•2500 goteros /hectárea * 4 L/hora =
•10.000 L/hora = 10 m3/hora - hectárea
![Page 125: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/125.jpg)
Número de sectores del equipo de riego
• Reposición para máxima demanda =
6.84 mm/día = 68.4 m3/ha-día
• Descarga del equipo =
10 m3/hora - ha
•Se requiere 6.84 horas de funcionamiento diario.
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Número de sectores del equipo de riego
• El día tiene 24 horas• A mayor número de sectores
menor superficie por sector = equipo mas económico.
• 24 / 4 sectores = 6 horas < 6.84• 24 / 6.84 = 3.51 = 3 sectores
![Page 127: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/127.jpg)
FUNCIONAMIENTO DEL EQUIPO
•3 sectores * 6.84 = 20.52 horas = 20 horas y 31 minutos.
• El equipo no funciona durante (24 - 20.52) horas = 3 horas y 29 minutos
![Page 128: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/128.jpg)
TAMAÑO DE CADA SECTOR
•Independizar en sectores diferentes por:
•especie, variedad (precocidad)
•diferencias de suelos.
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SECTORES DE DIFERENTE TAMAÑO
• Se diseña el sistema de riego para el sector de la superficie mayor
• DESCARGA DEL EQUIPO = Descarga unitaria * superficie del sector mas grande
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OBJETIVOS DEL DISEÑO DEL
RIEGO POR GOTEO• Reponer ETreal en el momento de
máxima demanda, con alta frecuencia.• Asociar las características
hidrodinámicas del suelo con la descarga de los goteros.
• Lograr un mínimo de 90% de uniformidad en la descarga de agua.
• Optimizar el costo real anual de la inversión.
![Page 131: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/131.jpg)
UNIFORMIDAD EN LA DESCARGA• LAS PLANTAS NO SABEN ESTADISTICA• NO SIRVE UN EQUIPO QUE EN PROMEDIO
PUEDA REPONER LA LAMINA DE AGUA CONSUMIDA
• LO QUE INTERESA ES QUE TODOS Y CADA UNO DE LOS GOTEROS TENGA LA MISMA DESCARGA
• TOLERANCIA = + / - 10% RESPECTO A LA DESCARGA NOMINAL (DE DISEÑO) DEL GOTERO
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OPTIMIZAR EL COSTO REAL ANUAL DE LA INVERSIÓN.
• COSTO ANUAL DE LA INVERSION INICIAL• COSTO ANUAL DE LA OPERACION• UN PROBLEMA DE ETICA PROFESIONAL
![Page 133: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/133.jpg)
COSTO ANUAL REAL DE LA INVERSION INICIAL
• INVERSION INICIAL / N° AÑOS DURACION
• MAS DEPRECIACION DEL CAPITAL INICIAL
• MENOS VALOR RESIDUAL EQUIPO
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COSTO ANUAL REAL DE LA INVERSION INICIAL
• Ejemplo: • Inversión inicial = $ 1.000.000, para
15 años, valor de venta $ 200.000, tasa de interés bancaria = 10%
• (1.000.000 / 15)+(10% de 1.000.000)- (200.000/15) =
• 66666,7 + 100.000 - 13.333 =
$ 153.333
![Page 135: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/135.jpg)
COSTO ANUAL DE LA OPERACION
•ENERGIA !!!• MANO DE OBRA
• REPUESTOS + INSUMOS
• REPARACIONES
• MANTENCION ANUAL
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OBJETIVO ECONOMICO DEL DISEÑO
• min |c. anual inversión + c. anual operación|
![Page 137: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/137.jpg)
DISEÑO HIDRAULICO DEL RIEGO POR GOTEO,
MICROJET y MICROASPERSION
![Page 138: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/138.jpg)
M
A
T
R
I
Z
MULTIPLE
MULTIPLE
LATERALES DE RIEGO
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LATERAL DE RIEGO 12
1 metro
M
U
L
T
I
P
L
E
![Page 140: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/140.jpg)
LATERAL DE RIEGO 12
1 metro
M
U
L
T
I
P
L
E
Q1 = 4 L/hr
Q2 = 8 L/hr
![Page 141: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/141.jpg)
LATERAL DE RIEGO 12
1 metro
M
U
L
T
I
P
L
E
Q1 = 4 L/hr
Q2 = 8 L/hr
P1 = mínima presión de funcionamiento del goteo mas/menos diferencia cota*
* = Diferencia entre la cota de la bomba y la cota del último
gotero
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LATERAL DE RIEGO 12
1 metro
M
U
L
T
I
P
L
E
Q1 = 4 L/hr
Q2 = 8 L/hr
P1 = mínima presión de funcionamiento del goteo
mas/menos diferencia cota
P2 = P1 + pérdida de carga del tramo entre 1 y 2 (1 metro)
![Page 143: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/143.jpg)
LATERAL DE RIEGO 12
1 metro
M
U
L
T
I
P
L
E
Q1 = 4 L/hr
Q2 = 8 L/hr
P1 = mínima presión de funcionamiento del goteo
mas/menos diferencia cota
P2 = P1 + pérdida de carga del tramo entre 1 y 2 (1 metro)
Si P2 > P1 + 10% P1 : CAMBIO DE DIAMETRO
DE LATERAL
![Page 144: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/144.jpg)
LATERAL DE RIEGO 12
1 metro
M
U
L
T
I
P
L
E
Q1 = 4 L/hr
Q2 = 8 L/hr
P1 = mínima presión de funcionamiento del goteo
mas/menos diferencia cota
P2 = P1 + pérdida de carga del tramo entre 1 y 2 (1 metro)
Si P2 > P1 + 10% P1 : CAMBIO DE DIAMETRO
DE LATERAL
16 mm 12 mm
![Page 145: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/145.jpg)
EL DISEÑO CONSISTE EN:
• DETERMINAR EN QUE PUNTO A LO LARGO DEL LATERAL HAY QUE CAMBIAR EL DIAMETRO DE LA TUBERIA PARA LOGRAR ALTA UNIFORMIDAD Y OPTIMIZACIÖN DE COSTOS DE INVERSION Y OPERACIÓN.
![Page 146: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/146.jpg)
LATERAL DE RIEGO 12
1 metro
M
U
L
T
I
P
L
E
Q1 = 4 L/hr
Q2 = 8 L/hr
P1 = mínima presión de funcionamiento del goteo
mas/menos diferencia cota
P2 = P1 + pérdida de carga del tramo entre 1 y 2 (1 metro)
![Page 147: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/147.jpg)
PÉRDIDA DE CARGA DEL TRAMO
• LA PERDIDA DE CARGA = ENERGIA DISIPADA COMO CALOR POR EL ROCE DEL AGUA CONTRA LAS PAREDES DE LA TUBERIA
• ES FUNCION DE: a. el caudal circulante o velocidad del agua b. el diámetro y la rugosidad de la tubería c. la presión inicial o de entrada al tramo d. el largo del tramo
![Page 148: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/148.jpg)
CAUDAL QUE CIRCULA EN UNA TUBERIA
Q = A * V
V = Q / A = 4Q / D2
********************************************************
• Q = caudal (m3/seg)• V = Velocidad (m/s)
• A = sección o área calculada con: A = * (D2 / 4) (m2)
D = diámetro interno (m)
![Page 149: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/149.jpg)
PERDIDAS DE CARGA PARA TUBERIAS SIN SALIDAS EN EL CAMINO
Hf = J * L
************************************• Hf = pérdida de energía o carga
producto de la fricción (m)
• J = pérdida de energía o carga por cada metro de tubería (m/m)
• L = largo de la tubería (m)
![Page 150: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/150.jpg)
ECUACION DE HAZEN y WILLIAMS
J= Q1.85 / (0.28 * C) 1.85 * D4.86
*******************************************************
• Q = caudal a transportar (m3/seg)
• D = diámetro interior (m)
• C = coeficiente de rugosidad de Hazen Williams (Tabla 1)
![Page 151: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/151.jpg)
COEFICIENTE DE RUGOSIDAD• MATERIAL
• PVC• ACERO• ASBESTO CEMENTO• HORMIGON VIBRADO• PLASTICO CORRUGADO
• POLIETILENO
• COEFICIENTE H-W
• 150• 140• 135• 130• 125• 120
![Page 152: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/152.jpg)
EJEMPLOL = 100 m Material = Acero,
Diámetro Interior = 120 mm, se transporta 17 L/seg
J = 0.017 1.85 / [(0.28*140)1.85 * 0.12 4. 86]
J = 0.018 m/m = 1.8 cm de presión por cada metro de tubería.
En total: 1.8 m en 100 m
![Page 153: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/153.jpg)
TABLA RÁPIDA DE CONSULTA DE PÉRDIDAS DE CARGA EN TUBERIAS
DE POLIETILENO
![Page 154: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/154.jpg)
En función del caudal que queremos conducir, la tabla nos define el diámetro nominal de la
tubería que debemos utilizar y las perdidas de carga que se van a
producir (en m.c.a. por 100 metros de tubería).
![Page 155: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/155.jpg)
Las estimaciones están hechas para mantener una velocidad constante de 1,2 m/s en PE de 10 atm de alta
densidad y 1 m/s para el resto.
![Page 156: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/156.jpg)
P.E. 10 atm. Alta DensidadV m/seg Jm/m Dnominal Q (l/seg)
1,2 m/s 0,099 m/m 25 mm (20,4) 0,40 l/s1,2 m/s 0,072 m/m 32 mm (26,2) 0,66 l/s1,2 m/s 0,058 m/m 40 mm (32,6) 1,05 l/s1,2 m/s 0,042 m/m 50 mm (40,8) 1,60 l/s1,2 m/s 0,032 m/m 63 mm (51,4) 2,75 l/s1,2 m/s 0,025 m/m 75 mm (61,4) 3,60 l/s1,2 m/s 0,020 m/m 90 mm (73,6) 5,25 l/s1,2 m/s 0,016 m/m 110 mm (90,0) 8,00 l/s1,2 m/s 0,014 m/m 125 mm (102,2) 10,2 l/s1,2 m/s 0,012 m/m 140 mm (114,6) 12,6 l/s
![Page 157: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/157.jpg)
P.E. 6 atm. Alta Densidad
V m/seg. J m/m Ø Nominal Q= l/s 1 m/s 0,09 m/m 18-20 mm (16) 720 l/h1 m/s 0,067 m/m 25 mm (21) 1260 l/h1 m/s 0,048 m/m 32 mm (28) 2230 l/h1 m/s 0,035 m/m 40 mm (35,2) 3530 l/h1 m/s 0,027 m/m 50 mm (44) 5580 l/h1 m/s 0,020 m/m 63 mm (55,4) 8820 l/h
![Page 158: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/158.jpg)
P.E. 6 atm. Baja Densidad
V m/seg. J m/m Ø Nominal Q= l/s 1 m/s 0,066 m/m 25 (20,4) mm 1150 l/h1 m/s 0,050 m/m 32 (26,2) mm 1945 l/h1 m/s 0,039 m/m 40 (32,6) mm 3025 l/h1 m/s 0,029 m/m 50 (40,8) mm 4680 l/h1 m/s 0,021 m/m 63 (51,4) mm 5330 l/h
![Page 159: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/159.jpg)
PERDIDAS DE CARGA PARA TUBERIAS CON PERDIDAS EN EL
CAMINO
J con salidas = J * Coeficiente de Scobey (metros/metro)
![Page 160: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/160.jpg)
Ejemplo:Un lateral de riego de 16 mm
diámetro interno, con 100 goteros de 4 L/hora
J= Q1.85 / (0.28 * C) 1.85 * D4.86
Q = 4*100 L/hora = 0.4 m3/hora 0.00011111 m3/seg
C = 120 D = 0.016 mCoef Scobey = 0,350
![Page 161: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/161.jpg)
Q = 4*100 L/hora = 0.4 m3/hora 0.00011111 m3/seg
0.000111111^1.85 = 4.84E-08(0.28 * 120)^1.85 = 666.39
0.016^4.86 = 1.87E-09
J = 4.84E-08/(666.39*1.88E-09) =0.0388 m/mpara 100 m = 3.88 m
Coef. Scobey para 100 salidas = 0.35
J con salidas = 1.358 m
![Page 162: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/162.jpg)
M
A
T
R
I
Z
MULTIPLE
MULTIPLE
LATERALES DE RIEGO
![Page 163: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/163.jpg)
LATERAL DE RIEGO 12
1 metro
M
U
L
T
I
P
L
E
![Page 164: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/164.jpg)
LATERAL DE RIEGO 12
1 metro
M
U
L
T
I
P
L
E
Q1 = 4 L/hr
Q2 = 8 L/hr
![Page 165: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/165.jpg)
LATERAL DE RIEGO 12
1 metro
M
U
L
T
I
P
L
E
Q1 = 4 L/hr
Q2 = 8 L/hr
P1 = mínima presión de funcionamiento del goteo mas/menos diferencia cota*
* = Diferencia entre la cota de la bomba y la cota del último
gotero
![Page 166: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/166.jpg)
LATERAL DE RIEGO 12
1 metro
M
U
L
T
I
P
L
E
Q1 = 4 L/hr
Q2 = 8 L/hr
P1 = mínima presión de funcionamiento del goteo
mas/menos diferencia cota
P2 = P1 + pérdida de carga del tramo entre 1 y 2 (1 metro)
![Page 167: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/167.jpg)
LATERAL DE RIEGO 12
1 metro
M
U
L
T
I
P
L
E
Q1 = 4 L/hr
Q2 = 8 L/hr
P1 = mínima presión de funcionamiento del goteo
mas/menos diferencia cota
P2 = P1 + pérdida de carga del tramo entre 1 y 2 (1 metro)
Si P2 > P1 + 10% P1 : CAMBIO DE DIAMETRO
DE LATERAL
![Page 168: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/168.jpg)
LATERAL DE RIEGO 12
1 metro
M
U
L
T
I
P
L
E
Q1 = 4 L/hr
Q2 = 8 L/hr
P1 = mínima presión de funcionamiento del goteo
mas/menos diferencia cota
P2 = P1 + pérdida de carga del tramo entre 1 y 2 (1 metro)
Si P2 > P1 + 10% P1 : CAMBIO DE DIAMETRO
DE LATERAL
16 mm 12 mm
![Page 169: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/169.jpg)
EL DISEÑO CONSISTE EN:
• DETERMINAR EN QUE PUNTO A LO LARGO DEL LATERAL HAY QUE CAMBIAR EL DIAMETRO DE LA TUBERIA PARA LOGRAR ALTA UNIFORMIDAD Y OPTIMIZACIÖN DE COSTOS DE INVERSION Y OPERACIÓN.
![Page 170: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/170.jpg)
PROGRAMACION DEL USO DEL RIEGO POR GOTEO
![Page 171: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/171.jpg)
PROGRAMACION DEL RIEGO POR GOTEO
Criterios técnicos a considerar:
• Descarga del Equipo de Riego.
• Reposición máxima del equipo (tiempo máximo de riego por sector).
• Inyección de dosis fertilizantes.
![Page 172: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/172.jpg)
PROGRAMACIÓN DEL RIEGO POR GOTEO
Criterios Agronómicos a considerar:
• Estado fenológico de la plantación.
• Períodos críticos de requerimiento hídrico.
• Objetivos productivos (calibre, sólidos solubles, toneladas/há).
• Niveles de fertilizantes por etapa fenológica (Kg/há).
![Page 173: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/173.jpg)
PROGRAMACIÓN DEL RIEGO POR GOTEO
• Los criterios agronómicos anteriormente mencionados generan información que debe manejarse de forma adecuada.
• Surge la necesidad de construir registros de información.
• El análisis de estos registros debe permitir la obtención de los máximos niveles productivos.
![Page 174: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/174.jpg)
![Page 175: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/175.jpg)
CONTROL
![Page 176: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/176.jpg)
CONTROL DEL RIEGO POR GOTEO
Criterios técnicos a considerar:
• Descarga del Equipo de Riego.
• Reposición máxima del equipo (tiempo máximo de riego por sector).
• Inyección de dosis fertilizantes.
![Page 177: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/177.jpg)
CONTROL DEL RIEGO POR GOTEO
• Descarga constante de los goteros (verificar mensualmente para cada sector de riego).
• Identificar oportunamente el taponamiento de goteros.
• Realizar mediciones semanales de presión a través de los manómetros instalados en el equipo de riego.
![Page 178: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/178.jpg)
Diversas alternativas y niveles de control para sistemas de Riego por Goteo.
Nivel básico: las decisiones están basadas en la experiencia personal, sugerencias, intuición, sin mediciones de comportamiento en tiempo real.
Segundo nivel: experimentación del suelo mediante el método denominado: “sentir y observar”.
CONTROL DEL RIEGO POR GOTEO
![Page 179: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/179.jpg)
Tercer nivel: el riego y fertilización se basan en prácticas conocidas y recomendaciones generales con un programa predeterminado para la temporada de riego.
Cuarto nivel: se monitorea el contenido de humedad y nutrientes en el suelo, y el agua y nutrientes son agregados para lograr los niveles requeridos exactos.
CONTROL DEL RIEGO POR GOTEO
![Page 180: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/180.jpg)
4° NIVEL DE CONTROL
• Una tecnología muy moderna para monitorear el contenido de humedad del suelo está basada en medir la capacitancia del suelo mediante electrodos.
• La capacitancia aumenta al elevarse el contenido de humedad en el suelo.
![Page 181: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/181.jpg)
4° NIVEL DE CONTROL
• El TENSIÓMETRO es el método más simple y valioso para monitorear el comportamiento de los sistemas de riego por goteo.
• En riego por goteo superficial, se instalan dos tensiómetros a distinta profundidad.
• La punta de cerámica del primer tensiómetro es instalada en la estrata superior, 15-30 cm de profundidad, en la zona aireada de raíces.
• Este tensiómetro es utilizado para tomar decisiones respecto al tiempo de riego.
![Page 182: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/182.jpg)
4° NIVEL DE CONTROL
• El segundo tensiómetro es instalado en el límite inferior de la zona activa de raíces, ó a la profundidad de mojamiento deseada.
• Este tensiómetro indica, después de 12-24 hrs de la aplicación de un evento de riego, si la cantidad de agua verdaderamente completó en su totalidad la zona de raíces.
![Page 183: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/183.jpg)
Tensiómetros para monitorear la
tensión del agua en el suelo
4° NIVEL DE CONTROL
![Page 184: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/184.jpg)
4° NIVEL DE CONTROL
• La composición química de la solución del suelo también puede ser monitoreada utilizando un extractor de humedad del suelo (tensiómetro modificado).
• La solución de suelo es extraída mediante succión forzada con ayuda de un “inyector”.
![Page 185: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/185.jpg)
Sensor de capacitancia para monitorear la humedad en el suelo
4° NIVEL DE CONTROL
![Page 186: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/186.jpg)
MONITOREO DEL CONTENIDO DE HUMEDAD
EN EL SUELO
Sensor de humedad
![Page 187: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/187.jpg)
Quinto nivel: las operaciones realizadas en los niveles anteriores, son acompañadas por un monitoreo nutricional del cultivo (análisis de tejidos) y del status hídrico (tensión del agua en el tallo ó la hoja a mediodía).
Sexto nivel: la humedad del suelo, temperatura ambiente y evapotranspiración, estatus hídrico de la planta, contenido de sales y nutrientes en el agua de riego, la reacción entre el suelo y el agua, son monitoreados de manera simultánea.
CONTROL DEL RIEGO POR GOTEO
![Page 188: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/188.jpg)
5° NIVEL DE CONTROL
• Monitoreo nutricional del cultivo y balance hídrico.
• El balance hídrico depende del contenido de humedad en el suelo, el status hídrico de la planta y el clima en tiempo real.
![Page 189: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/189.jpg)
MUESTREO DE LA HUMEDAD DEL SUELO
Extractor para medir el contenido de humedad del suelo (tensiómetro
modificado)
![Page 190: RIEGO POR GOTEO..ppt](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081415/5572141d497959fc0b93cb1c/html5/thumbnails/190.jpg)
6° NIVEL DE CONTROL
• Los instrumentos de monitoreo están conectados a controladores que son activados en función de programas pre-instalados.
• El fitomonitoreo es un control comprensivo de los parámetros suelo, planta y atmósfera (clima).
• Los dos indicadores utilizados para programar el riego por goteo mediante el fitomonitoreo son: tendencia diaria de diámetro máximo (DMT) y amplitud de contracción diaria (DCA), y el potencial hídrico del tallo a mediodía (WP).
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6° NIVEL DE CONTROL
• Monitoreo simultáneo:
• Humedad del suelo,
• Temperatura ambiente y evapotranspiración,
• Estatus hídrico de la planta,
• Contenido de sales y nutrientes en el agua de riego,
• Reacción entre el suelo y el agua.
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MONITOREO CONSTANTE DE LA HUMEDAD EN EL
SUELO
Curvas de humedad con sensores colocados a distintas profundidades.
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6° NIVEL DE CONTROL
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AUTOMATIZACION
• Objetivos
• Problemas
• Nivel de sofisticación
• Automatización robotizada con retroalimentación desde el huerto frutal
• Tendencias actuales y futuras