Fundamentos de la Ingeniería de Riegos [PDF]
La práctica del riego de los cultivos data desde hace más de 5,000 años. Las primeras civilizaciones pudieron observar que para el crecimiento de las plantas los elementos básicos eran el suelo, el agua, los nutrientes y el sol (energía). Desde entonces, el uso del riego se fue introduciendo, extendiendo y perfeccionando en todo el mundo, hasta llegar a la actualidad.
Los objetivos que se buscan lograr con el riego son:
Los objetivos que se buscan lograr con el riego son:
- Aplicar agua a la zona de raíces para el crecimiento de la planta.
- Lavado de sales en la zona de raíces del suelo, a fin de mantener un equilibrio de sales favorable al cultivo.
- Retardar la formación de brotes mediante el enfriamiento debido a la evaporación.
- Crear un microclima favorable para el crecimiento de la planta, mediante el enfriamiento del suelo y del aire alrededor de la planta.
- Disminuir o eliminar los efectos perjudiciales de las heladas.
- Controlar algunas plagas, en el caso de riego por gravedad.
- Inducir reacciones fisiológicas que favorezcan la producción: floración, maduración, concentración de azucares, entre otros.
En la actualidad, solamente alrededor del 17% del área total bajo cultivo en el mundo está bajo riego. Por otro lado, el 40% de la producción total de alimentos en el mundo se obtiene de las áreas bajo riego, y se estima que el 10% de las áreas bajo riego están afectadas con problemas de drenaje y salinidad. Además, anualmente se van salinizando unas 2 millones de hectáreas de tierra bajo cultivo que en la mayor parte de casos se debe a la aplicación excesiva de agua en el riego, es decir a las bajas eficiencias de riego especialmente a nivel parcelario.
Por otro lado, los demógrafos han estimado que la población mundial en el año 2050 estará bordeando los 9.6 mil millones de personas. De ese incremento, respecto a la población actual, correspondería alrededor del 98% a los países en desarrollo, mientras que en los países ricos o desarrollados el crecimiento será mínimo, es decir menor al 2% de su población actual. Esta situación se torna aún más crítica si se tiene en cuenta que en la actualidad, según la ONU, más de mil millones de personas en el mundo viven en una pobreza absoluta, con menos de US $ 1 / día – persona; y contradictoriamente es en este segmento de la población donde se tienen las tasas más altas de crecimiento demográfico o de natalidad, acentuando y agrandando el nivel de pobreza. Resulta, entonces, un reto revertir esta situación. Para ello, se requiere trabajar en el incremento de la producción de alimentos mediante 4 acciones concretas:
Por otro lado, los demógrafos han estimado que la población mundial en el año 2050 estará bordeando los 9.6 mil millones de personas. De ese incremento, respecto a la población actual, correspondería alrededor del 98% a los países en desarrollo, mientras que en los países ricos o desarrollados el crecimiento será mínimo, es decir menor al 2% de su población actual. Esta situación se torna aún más crítica si se tiene en cuenta que en la actualidad, según la ONU, más de mil millones de personas en el mundo viven en una pobreza absoluta, con menos de US $ 1 / día – persona; y contradictoriamente es en este segmento de la población donde se tienen las tasas más altas de crecimiento demográfico o de natalidad, acentuando y agrandando el nivel de pobreza. Resulta, entonces, un reto revertir esta situación. Para ello, se requiere trabajar en el incremento de la producción de alimentos mediante 4 acciones concretas:
- Incremento de la productividad, mediante el uso de tecnología.
- Mayor intensidad en el uso de la tierra y conservación de los suelos.
- Incremento del área cultivada.
- Incremento de la eficiencia de utilización del agua de riego, que actualmente es menor del 35% en promedio global.
CONTENIDO
El Suelo
1.1 Propiedades físicas del suelo relacionadas con el riego
1.1.1 Textura del suelo
1.1.2 Estructura del suelo
1.1.3 Densidad real (Dr) o densidad de las partículas sólidas (Dp)
1.1.4 Densidad aparente o densidad seca (Dap)
1.1.5 Porosidad total del suelo (Pt)
1.1.6 Capacidad de retención de agua (Porcentaje de saturación, Cr)
1.1.7 Superficie específica
1.1.8 Conductividad hidráulica
Capítulo II
El Agua En El Suelo
2.1 Almacenamiento del agua en el suelo
2.1.1 Expresiones del contenido de humedad
2.1.2 Disponibilidad del agua en el suelo
2.1.3 Métodos para determinar el contenido de humedad del suelo
2.1.4 Variación del contenido de humedad
2.2 El agua en el suelo y el mecanismo de retención
2.2.1 Concepto energético en la retención del agua en el suelo
2.2.2 La curva de retención
2.2.3 Potencial total del agua en el suelo (Ψt)
2.2.4 Fenómeno de histéresis y la capacidad de retención de un suelo
2.3 Movimiento del agua en el suelo
2.3.1 Movimiento del agua en suelos no saturados
2.3.2 Movimiento del agua en suelos saturados
2.3.3 Movimiento del agua en el sistema planta – atmósfera
2.4 La absorción y el transporte del agua
El Agua En El Suelo
2.1 Almacenamiento del agua en el suelo
2.1.1 Expresiones del contenido de humedad
2.1.2 Disponibilidad del agua en el suelo
2.1.3 Métodos para determinar el contenido de humedad del suelo
2.1.4 Variación del contenido de humedad
2.2 El agua en el suelo y el mecanismo de retención
2.2.1 Concepto energético en la retención del agua en el suelo
2.2.2 La curva de retención
2.2.3 Potencial total del agua en el suelo (Ψt)
2.2.4 Fenómeno de histéresis y la capacidad de retención de un suelo
2.3 Movimiento del agua en el suelo
2.3.1 Movimiento del agua en suelos no saturados
2.3.2 Movimiento del agua en suelos saturados
2.3.3 Movimiento del agua en el sistema planta – atmósfera
2.4 La absorción y el transporte del agua
Capítulo III
Movimiento del Agua en el Riego
3.1 El avance del agua en el riego por gravedad
3.2 Movimiento del agua en el riego a presión
3.3 Infiltración
Movimiento del Agua en el Riego
3.1 El avance del agua en el riego por gravedad
3.2 Movimiento del agua en el riego a presión
3.3 Infiltración
Capítulo IV
Necesidades de Agua en los Cultivos
4.1 Conceptos básicos
4.1.1 Evaporación
4.1.2 Transpiración
4.1.3 Evapotranspiración
4.1.4 Evapotranspiración potencial (ETP)
4.1.5 Evapotranspiración máxima (ETm)
4.1.6 Evapotranspiración real o actual (ETA)
4.1.7 Factor de cultivo (K)
4.2 Evapotranspiración potencial (ETP)
4.3 Evapotranspiración real o actual (ETA)
4.4. Factor de cultivo (Kc)
4.5 Precipitación efectiva (Pe)
4.6 Necesidades de agua de los cultivos
4.7 Demanda de agua del proyecto
Necesidades de Agua en los Cultivos
4.1 Conceptos básicos
4.1.1 Evaporación
4.1.2 Transpiración
4.1.3 Evapotranspiración
4.1.4 Evapotranspiración potencial (ETP)
4.1.5 Evapotranspiración máxima (ETm)
4.1.6 Evapotranspiración real o actual (ETA)
4.1.7 Factor de cultivo (K)
4.2 Evapotranspiración potencial (ETP)
4.3 Evapotranspiración real o actual (ETA)
4.4. Factor de cultivo (Kc)
4.5 Precipitación efectiva (Pe)
4.6 Necesidades de agua de los cultivos
4.7 Demanda de agua del proyecto
Capítulo V
Eficiencia de Riego
5.1 Eficiencia de riego (Er)
5.2 Eficiencia de almacenamiento (Es)
5.3 Eficiencia de conducción y distribución (Ecd)
5.4 Eficiencia de aplicación (Ea)
5.5 Eficiencia de almacenamiento de agua en el suelo (Eal)
5.6 Eficiencia de uso del agua por el cultivo (Ew)
5.7 Eficiencia de uso del agua del suelo (Eu)
5.7.1 Eficiencia de distribución longitudinal (Edi)
5.7.2 Eficiencia de conducción en canales principales (Ecc)
5.7.3 Eficiencia de conducción en acequias o canales en parcelas (Epa)
Eficiencia de Riego
5.1 Eficiencia de riego (Er)
5.2 Eficiencia de almacenamiento (Es)
5.3 Eficiencia de conducción y distribución (Ecd)
5.4 Eficiencia de aplicación (Ea)
5.5 Eficiencia de almacenamiento de agua en el suelo (Eal)
5.6 Eficiencia de uso del agua por el cultivo (Ew)
5.7 Eficiencia de uso del agua del suelo (Eu)
5.7.1 Eficiencia de distribución longitudinal (Edi)
5.7.2 Eficiencia de conducción en canales principales (Ecc)
5.7.3 Eficiencia de conducción en acequias o canales en parcelas (Epa)
Capítulo VI
Calidad del Agua de Riego
6.1 Fisicoquímica de las aguas
6.1.1 Conceptos básicos
6.1.2 Conductividad eléctrica (CE)
6.2 Clasificación del agua de riego, según el U.S. Salinity Laboratory
6.2.1 Concentración total de sales
6.2.2 Concentración relativa del sodio
6.2.3 Concentración de boro
6.2.4 Clasificación del agua de riego
6.3 Evaluación de la calidad del agua de riego según la FAO
6.3.1 Salinidad
6.3.2 Infiltración del agua
6.3.3 Toxicidad de iones específicos
6.3.4 Contaminantes biológicos
6.3.5 Problemas varios
Calidad del Agua de Riego
6.1 Fisicoquímica de las aguas
6.1.1 Conceptos básicos
6.1.2 Conductividad eléctrica (CE)
6.2 Clasificación del agua de riego, según el U.S. Salinity Laboratory
6.2.1 Concentración total de sales
6.2.2 Concentración relativa del sodio
6.2.3 Concentración de boro
6.2.4 Clasificación del agua de riego
6.3 Evaluación de la calidad del agua de riego según la FAO
6.3.1 Salinidad
6.3.2 Infiltración del agua
6.3.3 Toxicidad de iones específicos
6.3.4 Contaminantes biológicos
6.3.5 Problemas varios
Capítulo VII
Diseño de un Sistema e Riego por Gravedad
7.1 Descripción del riego por gravedad
7.2 Diseño del riego por melgas
7.3 Diseño del riego por surcos
7.4 Evaluación de un sistema de riego por gravedad
Diseño de un Sistema e Riego por Gravedad
7.1 Descripción del riego por gravedad
7.2 Diseño del riego por melgas
7.3 Diseño del riego por surcos
7.4 Evaluación de un sistema de riego por gravedad
CapítuloVIII
Programación de Riegos
8.1 Déficit permisible de humedad en el suelo
8.2 Momento óptimo del riego
8.3 Programación de riegos
Programación de Riegos
8.1 Déficit permisible de humedad en el suelo
8.2 Momento óptimo del riego
8.3 Programación de riegos
Capítulo IX
Valor Económico del Agua
9.1 Conceptos básicos
9.2 Aspectos generales de una función de producción
9.3 Tipos de funciones de producción
9.4 Etapas de una función de producción
9.5 Combinación óptima de insumos
9.6 Análisis de una función de producción
9.7 Determinación del valor económico del agua
Valor Económico del Agua
9.1 Conceptos básicos
9.2 Aspectos generales de una función de producción
9.3 Tipos de funciones de producción
9.4 Etapas de una función de producción
9.5 Combinación óptima de insumos
9.6 Análisis de una función de producción
9.7 Determinación del valor económico del agua
Capítulo X
La Fertilización y la Productividad de los Cultivos
10.1 Composición básica promedio de una planta
10.2 Elementos nutritivos esenciales para las plantas
10.3 Problemas de fertilización
La Fertilización y la Productividad de los Cultivos
10.1 Composición básica promedio de una planta
10.2 Elementos nutritivos esenciales para las plantas
10.3 Problemas de fertilización
Capítulo XI
Agua Virtual y Huella Hídrica
11.1 Definición de agua virtual
11.2 Comercio de agua virtual
11.3 Huella hídrica (HH)
11.4 Uso de los conceptos de agua virtual y huella hídrica
Agua Virtual y Huella Hídrica
11.1 Definición de agua virtual
11.2 Comercio de agua virtual
11.3 Huella hídrica (HH)
11.4 Uso de los conceptos de agua virtual y huella hídrica
Capítulo XII
Medición del Caudal de Agua
12.1 Caudal
12.2 Métodos para la medición de caudales
Medición del Caudal de Agua
12.1 Caudal
12.2 Métodos para la medición de caudales
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Atentamente,
Admin de Hidro SM
