BALANCE HÍDRICO EN NOGAL PECANERO

(Carya illinoinensis) EN LA COSTA DE

HERMOSILLO, SONORA, MÉXICO Hermosillo, Sonora

Neiva, Colombia Noviembre 2011

II Seminario Internacional

Uso Racional del agua

Rodríguez Julio Cesar; Watts Christopher; Garatuza-Payan Jaime;

Lizárraga-Celaya Carlos; Renteria-Martinez María Eugenia

Precipitación en México

Disponibilidad de

agua: Sureste 33,000 m3 hab-

1 año-1

Noroeste 200 m3 hab-

1 año-1

Superficie agrícola bajo riego : 5 - 6.4 millones ha. (Palacios-Velez,2004;

CONAGUA, 2006).

3 - 3.5 millones ha, 86 distritos.

50% producción nacional.

2.3 veces más productivas.

Entorno de la hidrología en México

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII

% p

or

usu

ari

o

Región administrativa

Agrícola

Urbano

Industrial

Pecuario

78% agua uso agrícola

88% Superficial

12% Subterránea

Hidrología en México

Agua subterránea, México

ACUIFERO COSTA DE HERMOSILLO

0

200

400

600

800

1000

1200

1940 1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005

AÑO

EX

TR

AC

CIO

N (

hm

3)

-40

-30

-20

-10

0

10

20

EL

EV

AC

ION

ME

DIA

(m

)

Extracción

Elevación media

Agua subterránea, México

Situación de la agricultura en Sonora

0.63 millones ha (CEA, 2004):

Valle del Yaqui, 260,000 ha

Valle del Mayo, 98,000 ha

Costa de Hermosillo 65,000 ha

Valle de Guaymas 24,000, ha

Valle de Caborca 58,000, ha

Valle de San L. R. C. 25,000, ha

DDR 100,000, ha

Valle del Yaqui

0

5

10

15

20

Vol. M

ensual (h

m3)

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

0

50

100

150

200

250

300

Vol. M

ensual (h

m3)

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Escurrimiento medio anual

Cultivos y superficies:

Antecedentes Superficie sembrada y áreas productoras:

Chihuahua, Coahuila, Sonora (6000 ha); México

Nuevo México , Texas; EUA

Uso de agua en Sonora y otras regiones:

Valdez et al., 2010 ET est. 1360 mm, riego ??

Rodríguez et al., 2010 ET 1300 mm, riego 1460mm

Brown, 2010, ET est. 2090mm, Riego ??

Sammis et al., 2004 ET 1460mm, Riego 1940mm

Antecedentes

Uso de agua:

Superficie con riego presurizado mayormente

Percolación, no ha sido cuantificada históricamente

No existen datos confiables de lamina de riego aplicada

Problemática Edad, necesidades y aplicación de agua:

Edad del nogal

Densidad

Practicas de manejo

Brotación y dinámica de crecimiento

Evapotranspiración y riego:

Estimación> usando Kc, Sensores remotos, HS

Estimación> escasa precisión en la medición o reporte

Balance energía e hídrico

Rn, flujo de radiación neta,

G, flujo de calor en el suelo,

LE, flujo de calor latente,

H, flujo de calor sensible

R, irrigación,

I, infiltración,

ETc , evapotranspiración del cultivo,

P, precipitación,

S, cambio en el almacenamiento

0 HLEGRn

SPETcIR

COMPONENTES DE LA EC. BALANCE DE ENERGIA

-0.2

-0.1

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00

HORA

FLU

JO D

E A

GU

A (m

m/3

0 m

in)

H ET Rn G

RN

G

E

T

H

ET = RN - H - G

Materiales y métodos

Evapotranspiración: Correlación turbulenta

Vientos verticales y humedad del aire

´´wqET

Aérea: Radiación neta

Radiación solar

Temperatura del Follaje

Temperatura y humedad del aire

Precipitación

Suelo: Temperatura de suelo

Humedad del suelo

Flujo de calor en el suelo

Adicionales: Área foliar

Potencial de agua en el suelo

Porometría

Correcciones para oxígeno

Temperatura

Dirección de vientos

Materiales y métodos

Superficie nogal 80 ha, altura 10.0m

Torre micrometeorológica, 12.0m

Percolación:

Materiales y métodos

Riego:

Microaspersores, 90 lph

Coef. Uni. Riego:

q

qCU 25100

Materiales y métodos

Eto (Evapotranspiración de referencia), Allen

et al., 1998

Kc (Coeficiente de cultivo)

ETo

ETcKc

ETo

R GT

u e e

u

n s a

0408900

273

1 0 34

2

2

.

ETo evapotranspiración de referencia (mm día-1), Rn radiación

neta (MJ m-2 día-1), G flujo de calor del suelo (MJ m-2 día-1), T es

la temperatura del aire promedio diario (°C), Δ pendiente de la

curva de presión a saturación a T (kPa °C-1 ), γ constante

psicrométrica (kPa °C-1 ), es presión de saturación del vapor a T

(kPa), ea presión de vapor promedio diario (kPa), u velocidad de

viento promedio diario a 2m de elevación (m s-1).

0

2

4

6

8

10

12

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Fecha (Meses)

R. S

ola

r y

Ev

ap

otr

an

sp

ira

ció

n R

ef.

(m

m/d

ía)

ETo R. Solar

Costa de Hermosillo, México

Nogal Pecanero, Costa de Hermosillo México

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

EVI

Año

NDVI

EVI NDVI

Indices de vegetación (NDVI,EVI)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1 65 129 193 257 321

DOY

Ind

ice

de

ve

ge

tac

ión

(E

VI,

ND

VI)

EVI NDVI

Resultados 2009

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380

Hu

med

ad

Rela

tiva (

%)

DOY

HRmin

HRmax

Hrprom

ETC y Eto diario en nogal, 2009

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

01-09 02-09 03-09 04-09 05-09 06-09 07-09 08-09 09-09 10-09 11-09 12-09

Etc

y E

to (

mm

/Dia

)

Fecha

ETc Eto

Resultados, 2009

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

0

50

100

150

200

250

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Kc

ETc, E

to (

mm

)

Mes

ETc (mm) ET0 (mm)

Kc

Resultados, 2009

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Rie

go

, P

erc

ola

ció

n,

Llu

via

(m

m)

Mes

Riego (mm)

Percolación (mm)

Lluvia (mm)

Resultados, percolación

0

0.5

1

1.5

2

0 400 800 1200 1600 2000 2400 400 800 1200 1600 2000 2400 400 800 1200 1600 2000 2400

Hora

Rie

go

(m

m)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

Pe

rco

lac

ión

(m

m)

Riego

Percolación

Resultados, 2009 Mes

Riego

(mm)

Lluvia

(mm)

Perc

(mm)

ETc

(mm)

ET0

(mm)

Alma.

(mm)

Acum.

(mm) Kc

Ene 0.0 0.0 0.0 11.0 83.7 -11.0 -11.0 0.13

Feb 26.9 1.1 2.3 12.7 106.6 13.1 2.1 0.12

Mar 333.8 0.0 27.6 49.8 150.7 256.4 258.4 0.33

Abr 134.4 0.0 20.6 92.0 188.5 21.7 280.2 0.49

May 296.3 0.0 66.4 156.1 218.0 73.8 353.9 0.72

Jun 224.4 13.2 52.1 154.8 188.5 30.6 384.6 0.82

Jul 223.1 10.3 35.4 222.6 196.5 -24.6 360.0 1.13

Ago 277.5 26.4 61.1 213.0 195.5 29.9 389.9 1.09

Sep 174.4 5.6 38.4 202.3 169.6 -60.7 329.1 1.19

Oct 103.8 7.0 26.6 99.3 136.1 -15.1 314.0 0.73

Nov 145.6 0.4 32.0 64.0 97.0 50.0 364.1 0.66

Dic 80.6 0.0 0.1 37.5 86.3 43.1 407.2 0.43

Total 2021 64.0 363 1315 1817 407

Resultados, 2010

Mes

Riego

(mm)

Lluvia

(mm)

Percola

ción

(mm)

ETc

(mm)

ET0

(mm)

Alma.

(mm)

Acum.

(mm) Kc

Ene 38.8 15.9 8.5 31.8 88.4 14.4 14.4 0.36

Feb 13.8 19.9 3.0 34.2 110.9 -3.5 10.8 0.31

Mar 62.5 0.7 13.8 37.3 178.1 12.1 22.9 0.21

Abr 213.1 0.6 46.9 97.7 202.2 69.1 92.1 0.48

May 260.0 0.1 66.4 153.8 245.1 39.9 132.0 0.63

Jun 306.9 0.0 52.1 150.2 235.5 104.6 236.6 0.64

Jul 378.8 6.6 83.3 154.5 203.4 147.5 384.1 0.76

Ago 344.4 90.9 75.8 136.9 188.9 222.7 606.7 0.72

Sep 310.0 7.6 68.2 128.6 162.8 120.8 727.5 0.79

Oct

Nov

Dic

Total 1928.1 142.3 418.0 924.9 1615.3 727.5

Conclusiones Lamina de riego aplicada por microaspersión es

similar a la aplicada por riego rodado en otras regiones.

La evapotranspiración medida fue similar a la reportada localmente.

La percolación representa aproximadamente el 20% del agua aplicada.

En esta región la tecnificación del riego no ha significado una disminución en la lamina aplicada a este cultivo.

Agradecimientos PROMEP

CONACYT

AIEA

Universidad de Sonora

Universidad Surcolombiana