Riego por Localización:
Conceptos y Recomendaciones
¿QUÉ ES?
Es un sistema de riego en el que se aplica el agua únicamente
a la zona del suelo que exploran las raíces del cultivo Esta
aplicación se realiza mediante emisores (goteos, microaspersores...)
a los que llega el agua a través de una red de tuberías
a presión.
COMPONENTES DE UN SISTEMA DE RIEGO
LOCALIZADO
Los elementos que componen este tipo de sistema de riego son los
siguientes:
• Una bomba
para aportar presión al sistema. En caso de existir suficiente
presión natural este elemento no es necesario.
• Un cabezal de riego.
Dentro de este elemento se encuentran el sistema de filtrado y el
equipo de fertirrigación y el de tratamiento del agua de
riego. También integran el cabezal de riego todos los automatismos
del sistema y los elementos de medida y control del agua aplicada.
• Una red de tuberías
de distribución a presión que pueden ir sobre el suelo
o enterradas.
• Emisores que
aplican el agua de riego en la superficie del suelo (goteros superficiales,
tuberías perforadas), en la zona radicular (goteros enterrados)
o en forma de una fina lluvia (microaspersores).
CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS
DE RIEGO LOCALIZADO
Los sistemas de riego localizado se clasifican en función
del tipo de emisor que aplica el agua de riego al cultivo. Se pueden
encontrar tres tipos:
1. Riego por
goteo.
El agua se aplica al cultivo por medio de goteros. Éstos
emisores aplican el agua gota a gota bien sobre
la superficie del suelo o bajo ésta. Para que el agua salga
gota a gota. Estos emisores han de llevar un sistema que reduzca
la velocidad y la presión del agua de riego que les llega
por los laterales. Los goteros funcionan a bajas presiones (1 Kg/cm2)
y aplican un pequeño caudal (de 2 a 16 l/h). El riego por
goteo es especialmente indicado para cultivos leñosos
(frutales, vid) que tienen un marco amplio de plantación.
También da buenos resultados en cultivos en línea
espaciados entre sí. No es un buen sistema de riego para
cultivos que cubren toda la superficie del suelo. En el mercado
se pueden encontrara distintos tipo de goteos. Para definir un tipo
de gotero se puede atender a distintas clasificaciones:
Según el sistema que utilizan para disminuir la presión
del agua que les llega por la red de distribución:
a) Goteros de laberinto: El agua atraviesa
un conducto en forma de laberinto que hace disminuir su presión
y velocidad. Es poco sensible a las obstrucciones y a los cambios
de presión y temperatura.
b) Goteros laminares: El orificio de
salida del agua de riego se encuentra al final de un pequeño
tubo. El régimen del agua en este emisor es laminar, de aquí
proviene su nombre.
c) Goteros de vórtice: El agua
se introduce en un pequeño compartimento circular en el que
se produce un remolino, en cuyo vórtice se encuentra el orificio
de salida del agua de riego. Son emisores poco sensibles a los cambios
de presión y temperatura
d) Goteros de orificio: Este tipo de
goteros dispone de una serie de orificios de pequeño tamaño
que hacen disminuir la presión y velocidad del agua a aplicar.
Tienen el inconveniente de ser muy sensible a las obstrucciones
dado que el diámetro de los orificios es muy pequeño.
e) Goteros autocompensantes: En estos
emisores la presión de salida del agua de riego es prácticamente
constante a lo largo del ramal gracias a un sistema de regulación
de presión que tienen en su interior. Este sistema consiste
en una membrana que varía el tamaño del conducto del
interior del emisor en función de la presión de la
tubería que distribuye el agua de riego.
Según la conexión de os emisores a la tubería:
a) En línea: Los emisores
se encuentran insertados dentro de la línea de la tubería.
Pueden venir insertados de fábrica o realizar la operación
al montar el riego en la parcela, cortando la tubería e instalando
los emisores.
Ejemplo de gotero en línea
b) En derivación: Los emisores
se encuentran pinchados a la tubería o conectados a ésta
mediante un microtubo.
Ejemplo de goteo pinchado a la tubería
2. Riego por
tuberías emisoras.
En este tipo de sistema de riego el agua
se conduce a la vez que se aplica por las tuberías emisoras.
Para la aplicación de agua con estos sistemas la presión
de funcionamiento necesaria es baja (menor a 1Kg/cm2) y su caudal
no sobrepasa los 16 l/h. Son muy adecuadas para cultivos en líneas
con poca distancia entre plantas como las hortícolas.
Existen tres tipos de tuberías emisoras:
a) Tuberías perforadas:
Las tuberías emisoras disponen de unos orificios por los
que se aplica el agua al cultivo directamente desde el interior
de la tubería.
b) Tuberías de doble pared:
La tubería emisora se encuentra formada por dos tuberías
concéntricas. La tubería interior tiene pequeños
orificios o está hecha de material poroso por lo que el agua
pasa de esta tubería a la exterior, la cual tiene practicados
unos orificios por los que se aplica el agua al cultivo.
c) Cinta exudante: La cinta exudante
está fabricada de un material poroso que es atravesado por
el agua que circula en el interior de la tubería.
3. Riego
por microaspersión.
Este sistema de riego consiste en aplicar agua en
forma de una fina lluvia sobre la superficie del suelo o del cultivo.
El radio de alcance de estos emisores no suele sobrepasar los 3m.
Este sistema de riego localizado consume un mayor caudal que los
anteriores (de 16 a 200 l/h) y está considerado como de elevada
presión dentro del riego localizado (de 1 a 2 Kg/cm2). Está
indicado para cultivos leñosos y herbáceos a distintos
marcos de plantación. Dentro del riego por microaspersión
se pueden encontrar dos tipos de emisores:
a) Difusores: Emisores con todos los
componentes fijos.
b) Microaspersores: Emisores con algún
mecanismo de rotación.
ELEMENTOS DE FILTRADO
Los elementos de filtrado se pueden dividir en dos grandes grupos.
Los de prefiltrado, que eliminan las partículas más
gruesas, y los de filtrado propiamente dicho, que eliminan el resto
de partículas que pueden ocasionar problemas de obstrucciones
en la instalación.
• Prefiltrado:
Dentro de los equipos de prefiltrado se pueden incluir tres sistemas
de eliminación de las partículas más gruesas:
Depósitos de decantación:
Eliminan las partículas en suspensión por sedimentación
de éstas en el fondo de un depósito en el que se deja
el agua durante cierto tiempo. Este sistema es útil para
aguas con gran cantidad de materia inorgánica suspendida
(arenas, arcillas…) o para aguas muy ricas en hierro (sobre
todo subterráneas) ya que el hierro se oxida al airearse
al agua durante su entrada en el depósito.
Dispositivos de desbaste:
Estos dispositivos se utilizan en aguas con muchas partículas
gruesas. Consisten en una mallas que se colocan perpendicularmente
al flujo del agua, de forma que los elementos de mayor tamaño
quedan retenidos en ellas. En el mercado aparecen dispositivos de
este tipo con distinto grado de sofisticación.
• Filtrado:
Los dispositivos de filtrado se utilizan para eliminar
el mayor número posible de partículas que puedan obturar
los emisores. Hay varios tipos de equipos de filtrado en el mercado.
A continuación se comentan los más comunes en las
instalaciones de riego localizado:
Hidrociclón:
El hidrociclón es un sistema de filtrado adecuado
para la eliminación de las partículas minerales (arenas,
limos…) que se encuentran en el agua circulante. Consiste
en un cuerpo cilíndrico que recibe el agua por un lateral
y le imprime un movimiento de giro. El agua continúa girando
mientras desciende por el cuerpo troncocónico del hidrociclón.
Las partículas en suspensión, al ser más pesadas
que el agua, son proyectadas contra las paredes del filtro y caen
en un depósito inferior. El agua asciende por la parte central
y sale por la parte superior. La pérdida de carga que ocasiona
este sistema es de 0.3 a 0.5 Kg/cm2
Esquema del funcionamiento del hidrociclón.
Filtros de arena:
Los filtros de arena son especialmente efectivos
para la eliminación de las partículas orgánicas
(algas, bacterias…) que se encuentran en el agua de riego. Este
filtro está compuesto por un depósito generalmente metálico
(también existen de plástico reforzado) lleno de arena
o grava de un determinado tamaño. El agua entra al depósito
por la parte superior y atraviesa la arena, de forma que las partículas
quedan retenidas por ésta. La salida del agua se encuentra
en la parte inferior. La arena ha de ser de un tamaño igual
al del paso del agua por el emisor, para filtrar todas las partículas
mayores o iguales a este paso, que podrían causar obstrucciones.
Estos filtros tienen la ventaja de que pueden retener una gran cantidad
de patículas antes de ser limpiados. La pérdida de carga
al pasar el agua por ellos es de 0,1 a 0,3 Kg/cm2 cuando están
limpios.
Esquema de un filtro de arena
Filtros de malla:
Los filtros de malla están formados por un cuerpo
metálico cilíndrico que contiene en su interior
un soporte perforado recubierto con una malla de orificios de tamaño
variable. El soporte puede ser metálico o de plástico
y la malla suele ser de acero inoxidable (también de nylon).
El tamaño del orificio de paso del agua por la malla ha de
ser como máximo 1/10 del tamaño del conducto del emisor
en goteo y 1/5 en microaspersión. De esta forma, el filtro
retendrá la mayor parte de las partículas que podrían
obstruir el emisor. El filtro de malla se colmata con rapidez, por
lo que no resulta indicado para aguas con gran cantidad de partículas.
La pérdida de carga en los filtros de malla es de 0,1 a 0,3
Kg/cm2 cuando están limpios.
Esquema del funcionamiento de un filtro de malla
Filtros de anillas:
Los filtros de anillas son muy similares en funcionamiento
de los de malla, siendo instalados en el cabezal de riego uno u
otro filtro a elección del usuario. Estos sistemas de filtrado
son de forma cilíndrica y contiene un soporte cilíndrico
central y perforado sobre el que se colocan anillas con ranuras
impresas. El agua se filtra al pasar por los pequeños conductos
formados entre dos anillas consecutivas. El filtro de anillas puede
retener, igual que el de mallas, una gran cantidad de partículas.
La pérdida de carga que genera este sistema oscila entre
0,1 y 0,3 Kg/cm2.
OBTURACIONES EN LOS EMISORES DE RIEGO
LOCALIZADO
Las obturaciones de los emisores son, actualmente,
uno de los mayores problemas del riego localizado.
Esto es debido a que los diámetros de los conductos por los
que circula el agua de riego son muy pequeños y resulta relativamente
sencillo que se depositen partículas en ellos. Las obstrucciones
disminuyen el diámetro del emisor y, en ocasiones, cierran
totalmente el paso al agua. Esta disminución de diámetro
repercute en el rendimiento del cultivo ya que habrá plantas
que no reciban toda el agua necesaria para su correcto desarrollo.
Además, no todos los emisores presentan el mismo grado de
obstrucción, por lo que la uniformidad de aplicación
del agua de riego también se verá afectada.
Las obturaciones pueden ser de distintos
tipos:
• Obturaciones
químicas:
Los precipitados químicos se producen cuando se modifican
las cualidades del agua de riego (temperatura,
presión, pH...) y cuando se evapora el agua del interior
de los emisores una vez acabado el riego.
Precipitados de calcio
Los precipitados de calcio se producen en función de la
acidez del agua de riego. Cuando el agua es poco
ácida, el calcio se precipita en los emisores provocando
la disminución del diámetro de salida del agua de
riego.
La forma de prevenir y tratar este tipo de obturaciones es aplicando
al agua de riego cierta dosis de ácido (normalmente ácido
nítrico) que hará aumentar el valor de acidez del
agua. De esta forma el calcio del agua de riego quedará disuelto
y no se presentarán problemas o, si ya se han localizado
deposiciones de calcio, éstas se disolverán.
En la siguiente tabla se presentan las distintas dosis de ácido
nítrico a aplicar para cada caso, el tipo de tratamiento
para el que están indicadas y la frecuencia con que ha de
realizarse dicho tratamiento. Estas dosis los las que hay que aplicar
para un m3 de agua. Para saber la dosis total hay que multiplicar
los valores de la tabla por los m3 de agua que se van a suministrar.
Para tratamientos preventivos puede verse que hay dos opciones:
una de ellas consiste en aplicar ácido nítrico todos
los días y la otra es aplicarlo cada 15 o 20 días
pero con una dosis mayor.
Respecto a los tratamientos con más dosis de ácido
(obstrucciones leves y sin cultivo) hay que tener en cuenta que
una vez se ha terminado de aplicar el ácido, es necesario
limpiar las tuberías haciendo funcionar la instalación
con agua limpia a la presión máxima abriendo los extremos
de los ramales portagoteros para que salgan los restos de precipitados
que no se han disuelto. Cuando se presentan obstrucciones graves
se recomienda el tratamiento de baño en ácido
de los goteros. Antes de realizar la operación hay que estudiar
la posibilidad de sustituir los goteros obturados por otros nuevos,
ya que esta última opción puede ser más rentable
económicamente y en mano de obra que el baño en ácido.
Precipitados de hierro, azufre y manganeso
Los precipitados de hierro, azufre y manganeso se forman
en los emisores al ponerse en contacto estos elementos con la atmósfera,
ya que precipitan al oxidarse. Para evitar los problemas de obturaciones
derivados de esta oxidación, puede airearse el agua
de riego (mediante agitadores o inyectores de aire) antes de que
entre en el depósito de decantación o embalse de regulación.
De esta forma, los precipitados se forman antes de que el agua pase
por el filtro de arena y se quedarán retenidos en él.
También se pueden emplear elementos oxidantes que provoquen
la precipitación tales como cloro, permanganato o distintos
acidificantes.
Precipitados de fertilizantes
Los precipitados de fertilizantes pueden producirse por la reacción
entre los elementos de distintas formulaciones o por reacciones
con los elementos que contiene el agua de riego. Para evitar estas
reacciones hay que comprobar en primer lugar la solubilidad del
fertilizante en el agua de riego que se va a utilizar. La mezcla
debe ser rápida, homogénea y no generarse espumas
ni deposiciones de ningún tipo. Antes de aplicar varios productos
en el agua de riego también habrá que cerciorarse
antes de que no reaccionarán entre ellos, comprobando su
composición y compatibilidad.
• Obturaciones
físicas:
Las obturaciones físicas se producen por la sedimentación
de partículas, tanto minerales como orgánicas,
que se encuentran en suspensión en el agua de riego. También
se consideran obturaciones físicas las producidas por partículas
que acceden al emisor desde el exterior.
La prevención de este tipo de obturaciones pasa por la instalación
de un buen sistema de filtrado en el cabezal de
riego, y mantenerlo en buen estado con un adecuado mantenimiento.
Para la eliminación de las partículas minerales (las
más comunes si el agua de riego proviene de una acequia)
lo más recomendable es un hidrociclón. Para combatir
las obturaciones físicas producidas por organismos (más
comunes en agua que proviene de embalses) lo más conveniente
es la instalación de un filtro de arena. Los equipos de filtrado
deben ser los adecuados para el tipo y tamaño de partículas
que se encuentran es suspensión. Si el agua de riego transporta
una gran cantidad de sólidos en suspensión será
necesaria la existencia de un equipo de prefiltrado que elimine
las partículas más gruesas. De esta forma no se sobrecargará
el equipo de filtrado y se disminuirán los gastos de mantenimiento
de éste.
El acceso a los emisores de partículas sólidas del
exterior puede ser controlado evitando el contacto de los orificios
de salida con el suelo colocando la salida del agua hacia arriba
o instalando la tubería portaemisores a una cierta altura.
Si los emisores se encuentran enterrados, se deberá instalar
un sistema antisucción que inyecte aire
a presión en la red de riego cuando finalice la aplicación
de agua, de forma que no entren en el emisor partículas del
suelo. Una vez que se han producido las obturaciones físicas
la solución más adecuada es el aplicar agua a una
presión mayor que la de riego (siempre que sea posible).
Si esto no es posible se habrá de realizar una limpieza de
los emisores o sustituirlos por otros nuevos.
• Obturaciones
orgánicas:
Las obturaciones por elementos biológicos se producen por
el crecimiento de éstos al alimentarse de
restos de diversa índole que contienen las aguas de riego,
causando problemas de obturaciones dentro de los emisores o en los
filtros. Estas obturaciones se detectan en los emisores por su aspecto
grasiento de color oscuro.
Este tipo de obturaciones está debido entre otras a dos
causas principales:
 Al crecimiento
de algas en balsas o recintos donde se acumula el
agua al aire libre. Las algas producen la colmatación rápida
de los filtros y ocasionan restos que después serán
medio de cultivo para el desarrollo de bacterias.
Desarrollo
de microorganismos dentro de las conducciones (bacterias
principalmente)
Para solucionar estos dos problemas, que en algún
momento pueden ser graves, se recomienda:
En el caso de
obturaciones por algas,
un tratamiento eficaz es la aplicación de sulfato de cobre
con dosis de 0.05 a 2 miligramos por litro de agua a tratar, colocando
sacos sujetos a flotadores anclados en el fondo de la balsa. (No
debe aplicarse con conducciones de aluminio). Otra posibilidad complementaria
a la anterior es colocar las tomas (cuando es posible) a profundidades
mayores de dos metros pues las algas tienden a desarrollarse en
la superficie.
Para controlar
las obturaciones debidas a bacterias
se recomienda la utilización de hipoclorito sódico
de forma que en el emisor más desfavorecido tenga durante
un tiempo superior a 45 minutos una solución de cloro libre
de 0.5 a 1 miligramos por litro de agua. Un sistema de medida de
la cantidad de cloro libre que sale por el gotero menos favorable
sería el que utiliza la DPD (N-dietil-p-fenil-diamina) ya
que el resto de sistemas lo que miden es contenido de cloro total.
Para conseguir lo anterior en el cabezal de riego tendremos que
aplicar entre 3 y 10 miligramos por litro de agua de cloro total
dependiendo del sistema de riego y del pH del agua (a mayores valores
del pH, mayor cantidad, de forma que a pH mayores de 7.5 el contenido
de cloro libre al final de los ramales más alejados debe
ser de 2 a 3 miligramos por litro).
En el momento de la aplicación se deben tener las siguientes
precauciones:
1º. - Concentraciones mayores
de las recomendadas no aumentan la eficacia y pueden dañar
las raíces de los árboles.
2º. - Después de la aplicación
se debe seguir regando como mínimo una hora.
3º. - La aplicación de
cloro, se puede realizar por medio de bomba inyectora, Venturi,
goteo junto a la aspiración de las bombas, dosificadores
para usos urbanos, etc. …Esta aplicación tiene que
realizarse siempre antes de los filtros y si a estos se les ha realizado
una limpieza antes mejor, ya que de esa manera las necesidades de
cloro serán menores.
FERTIRRIGACIÓN
La fertirrigación consiste en aplicar en el agua
de riego los complementos nutritivos que necesitan los
cultivos para su adecuado desarrollo. Este método de fertilización
es de uso muy común en el riego localizado, ya que la aplicación
de fertilizantes directamente al suelo no aporta buenos resultados.
En los demás sistemas de riego, sobre todo en aspersión,
también se puede realizar fertirrigación, aunque es
una práctica menos extendida que en el riego localizado.
La fertirrigación se realiza con un equipo específico
para este fin. Este equipo se localiza normalmente en el cabezal
de riego, y suelo ir seguido de un filtro de malla para eliminar
los elementos más gruesos que el fertilizante haya introducido
en el agua de riego. El equipo de fertirrigación actúa,
desde el punto de vista hidráulico, por diferencia de presión,
succión o mediante bombeo.
CARACTERÍSTICAS DE LA APLICACIÓN
DEL AGUA EN LOS SISTEMAS DE RIEGO LOCALIZADO
En el riego localizado el agua no moja la totalidad del
suelo, sin sólo la parte en la que se encuentra
el sistema radicular de los cultivos. El agua, una vez aplicada,
se redistribuye en el suelo en función de las características
que tiene el terreno. La zona del suelo que recibe el agua de riego
se denomina bulbo húmedo. La forma que adopta el bulbo húmedo
depende de la textura del suelo, el caudal de cada emisor, el número
de emisores y el tiempo de riego. De estos cuatro factores, el único
que no se puede controlar es la textura del suelo de la parcela
a regar. Por este motivo, los otros tres factores (tiempo de riego
y caudal y número de emisores) serán los que haya
que adaptar para que la forma del bulbo húmedo sea la adecuada
a las necesidades del cultivo.
La textura del suelo determina en gran medida la forma del bulbo
húmedo. Si el suelo es arcilloso, el agua no infiltrará
fácilmente y se generará un bulbo ancho y poco profundo.
Si el suelo es arenoso, el agua infiltrará rápidamente
y el bulbo húmedo será profundo y estrecho. En los
suelos francos la forma del bulbo húmedo será más
equilibrada.
En la siguiente figura se puede observar la forma del bulbo húmedo
producido por una misma cantidad de agua aplicada en tres tipos
de suelo distintos.
VENTAJAS E INCONVENIENTES
• Ventajas:
1.- El riego por
goteo ahorra agua de riego debido a que aplica agua únicamente
en la parte del suelo que se encuentra ocupada por las raíces
de los cultivos.
2.- El riego por goteo
aplicado correctamente tiene una elevada eficiencia de aplicación,
ya que se evitan las pérdidas por escorrentía superficial,
percolación y evaporación directa del agua desde el
suelo.
3.- Dificulta la aparición
de malas hierbas en la parte del suelo que no se humedece. Por este
motivo, el control de las malas hierbas se reduce únicamente
a la zona del suelo que se riega.
4.- Las labores agrícolas
no se ven interrumpidas durante el ciclo del cultivo ya que en ningún
momento se encuentra mojada toda la superficie del suelo.
5.- Permite un preciso
control de las dosis de fertilizantes y productos químicos
aplicados en el agua de riego.
6.- El riego localizado
es muy adecuado para zonas en las que la presión disponible
no es muy elevada, ya que son sistemas que funcionan a bajas presiones.
7.- Permite el cultivo
en zonas con aguas de mala calidad (con salinidad) ya que en el
bulbo húmedo las sales se encuentran disueltas y la mayor
concentración de éstas se acumula en la zona externa
del bulbo húmedo, lugar al que no llegan las raíces
del cultivo.
8.- La uniformidad
de aplicación del agua depende únicamente del buen
diseño de la red de riego y no se ve afectada por el tipo
de suelo ni por las condiciones climáticas.
• Inconvenientes:
1.- El riego por
goteo requiere una elevada inversión inicial y su coste depende
del cultivo, modalidad de riego elegida, calidad del agua de riego,
necesidades de filtrado…
2.- Necesita un continuo
control y mantenimiento de la red y del cabezal de riego. Los emisores
requieren mucha atención ya que son muy sensibles a las obstrucciones.
3.- Pueden original
problemas de salinidad dentro del bulbo húmedo si no se maneja
adecuadamente el sistema de riego.
4.- No es un sistema
de riego adecuado para la gran mayoría de los cultivos extensivos.
5.- En cultivos leñosos,
puede ocasionar problemas de enraizamiento si no se maneja correctamente
el bulbo húmedo, ya que el volumen de suelo mojado ha de
ser el suficiente para que las raíces proporcionen un buen
anclaje al cultivo.
RECOMENDACIONES
1.- Mantener los
equipos de filtrado en perfectas condiciones de funcionamiento durante
toda la campaña de riegos.
2.- Hacer tratamientos
preventivos en el agua de riego para evitar obturaciones en los
goteros.
3.- Hacer una limpieza
general de la red de distribución una vez al año,
antes del inicio de la temporada de riego.
4.- Comprobar el buen
funcionamiento de los elementos del cabezal de riego y de los goteros
al inicio de la campaña de riegos.
5.- Tener precaución
en la incorporación de los fertilizantes, evitando mezclas
que puedan producir precipitaciones o elevada salinidad del agua
de riego.
6.- En el riego por
goteo es muy importante el control de los distintos tipos de obturaciones,
ya que si no se detectan a tiempo puede producirse una interrupción
en el aporte de agua causando un descenso del rendimiento en las
plantas afectadas.
Fuente: Departamento de agricultura del Gobierno
Aragón
web.eead.csic.es/oficinaregante/
Productos para Riego:
www.jaenclima.com/productos
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