MANEJO DE LOS SUELOS DE LAS ZONAS ARIDAS
TROPICALES Y SUB TROPICALES DEL PERÚ
Las zonas áridas son ecosistemas altamente heterogéneos por la amplia variación en los patrones de temperatura y
precipitación y la existencia de distintos tipos de suelos con características contrastantes
Ing. Mg. Sc Lorenzo Hurtado Leo
Región Árida Subtropical y Tropical de la Costa Peruana
( 13.6 millones de ha – 10.6% del territorio nacional)
Fluvisoles: 860,000 ha (6.3%)
Regosoles: 3’600,000 ha (26.4%)
Litosoles: 8’200.000 ha (60.3%)
Grumosoles: 940,000 ha (6.9%)
Vertisols del norte Peruano
Las zonas áridas
Son unidades geográficas y ecológicas con condiciones desequedad extrema y cobertura vegetal reducida o casiausente, factores que repercuten en todos los procesosedafogénicos
Estas regiones presentan periodos secos muy prolongados,lluvias irregulares con promedios bastante bajos ytemperaturas muy fluctuantes entre el día y la noche.
Suelos de bosque seco en llanura(772,000 ha)
Suelos aluviales
(860,000 ha)
SUELOS DE LA COSTA
Son suelos genéticamente jóvenes, desarrollados en depósitos aluvialeso coluviales periódicamente inundados, de llanuras aluviales, abanicosfluviales, valles, marismas y en todas las zonas climáticas.
Desarrollo del perfil nulo o incipiente: perfiles C o AC con evidencia deestratificación, débil diferenciación de horizontes. La mayoría de lossuelos tienen valores cercanos a la neutralidad, por lo que ladisponibilidad de nutrientes no se encuentra limitada.
La mayoría de los sedimentos costeros contienen carbonato de calcio(origen marino), y como resultado, el complejo de intercambio estásaturado con bases.
La alta saturación con sodio es frecuente, así como los elevados nivelesde electrolitos en las soluciones acuosas del suelo, lo cual usualmentegenera problemas de salinidad.
c
A
Los Fluvisoles son suelos muyjóvenes con una débildiferenciación de horizontes, ensu mayoría perfiles AC, siendopredominantemente pardos(suelos aireados) y/o grises(suelos anegados) en su color.
Su textura puede variar, dearena gruesa en los diques, aarcillas pesadas en zonas dedecantación aledañas a loscauces principales de cuencas.
Regosol calcáricomuy productivo
< 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 > 9.0
Ligera Alcalinida
d
Flora fungosa Flora bacteriana
Zonas Tropicales Zonas Aridas
+Fe, +Cu
+Zn, +Mn
- B, -Ca
+P
- B, + N , + S,
-P+Mo- K- B
DISPERSIÓN
COLOIDAL
+ Na+ P, + Mo
CEMENTACIÓNCOLOIDAL
+ Al+ Mn- P - Mo
ÓPTIMO
Extrema acidez
Fuerteacidez
Moderadaacidez
Rango alcalino
Ligerabasicidad
Fuerte basicidadNEUTRO
6.8 7.2
+ K, + Mg, -P
ZONAS ARIDASZONAS TROPICALES
+ Ca
- Fe- Mn . -Zn
- P- B+N, +S, +B
- Ca , - M g, -K
REACCIÓN DEL SUELO
(pH)
Ligera acidez
Moderadabasicidad
Análisis físico - químico de caracterización del suelo
pH CEe CaCO3 M.O. P K Análisis mecánico Clase CIC Cationes% Arena %Limo %Arcilla textural Cambiables
pH básico
7.0 -7.4 (K+)7.4 – 7.8 (Mg++)7.8 – 8.4 (Ca++)
pH alcalino> 8.5 (Na+)
< 2 dS/mNormal
2 – 6 dS/mSalinidad
media> 6 dS/m
Salinidad alta
0 -2%Bajo
2 -4%Medio
> 4%alto
< 10 ppm PBajo
15-35 ppm P
Medio
> 30 ppm Palto
100 ppm KBajo.
100-240 ppm K
Medio.> 240 ppm K
Alto.
< 10 meq/100
bajo
10 -20 medio
> 20 alto
Ca/Mg 6.5
Ca/K13
Mg/K2
> 4 %alto
% N
12 clases
PSI < 5
Componentes del Sistema de Producciónvegetal
AGUACLIMA
SUELOPLANTAINSUMOS
TECNOLOGÍA
Disponibilidad (cantidad y calidad)del agua en los suelosde las zonas áridas
La Fisiología del Cultivo y
su Potencial de Producción
♦ Mal drenaje Crecimiento seriamente
0 - 0.33 EXCESO ♦ Baja permeabilidad. limitado por falta de oxígeno
♦ Suelos sin estructura. ESTRÉS SEVERO
♦ Elevada alcalinidad . PRODUCCIÓN NULA
♦ Nivel freático elevado.
+ Suelos arcillosos
♦ Elevada tecnología de riego Crecimiento y desarrollo
0.33 - 1.0 ÓPTIMO ♦ Baja salinidad del suelo normal de los cultivos.
♦ Agua de buena calidad
♦ Suelos profundos PRODUCCIÓN
♦ Suelos estructurados de buen drenaje MÁXIMA
Estado Condiciones ComportamientoEnergético del Régimen del Suelo y del Fisiológico de los cultivosAgua del Suelo Hídrico Agua de Riego y
(Succión mátrica: bar) Potencial de Producción
1
Estado Condiciones ComportamientoEnergético del Régimen del Suelo y del Fisiológico
Agua del Suelo Hídrico Agua de Riego de los Cultivos(bar) y Potencial de Producción
♦ Salinidad incipiente . Crecimiento y desarrollo
♦ Textura gruesa . disminuído
0.33 - 2.0 LIMITADO ♦ baja eficiencia de riego. SE INICIA EL ESTRES FISIOLÓGICO
♦ Disminuida fertilidad . PRODUCCIÓN
VARIABLE
♦ Suelos superficiales. Crecimiento y desarrollo afectado.
0.33 - 5.0 CRÍTICO ♦ Agua de mala calidad El cultivo sufre alteraciones
♦ baja disponibilidad del fisiológicas y morfológicas.
recurso hídrico. ESTRÉS HÍDRICO EVIDENTE.
♦ Arenas, suelos gravosos . PRODUCCIÓN
REDUCIDA
2
Estado Condiciones ComportamientoEnergético del Régimen del Suelo y del Fisiológico Agua del Suelo Hídrico Agua de Riego de los Cultivos
(bar) y Potencial de Producción
♦ Suelos infértiles. Serias alteraciones en los tejidos
♦ Salinidad / alcalinidad vegetales. El cultivo se deseca.
0.33 - 15.0 DAÑINO ♦ Agua de muy baja calidad. ESTRÉS HÍDRICO SEVERO
♦ Muy baja disponibilidad PRODUCCIÓN
del recurso hídrico NO COMERCIAL
♦ Aridez extrema Cese del crecimiento vegetal
♦ Recurso hídrico no disponible . Desorganización a nivel celular
> 15.0 LETAL ♦ Agua de calidad marginal. ESTRÉS HÍDRICO FINAL
PRODUCCIÓN
NULA
3
Calidad de las aguas para riego
De acuerdo a la calidad de las aguas de riegoSe determinan:
1. Las prácticas de fertilización, de riego, y de drenaje.
2. El tipo de cultivo según su resistencia o sensibilidad a la salinidad.
3. Las prácticas de manejo y de conservación del suelo.
La calidad de las aguas para riegoDepende
de la composición y
de la concentraciónde
sólidos disueltos en el agua
y de
sólidos no disueltos en el agua
Aniones,Cationes yMoléculas
Arenas, Limos,
Arcillas, M.O.
Organismos (bacterias, algas)
Sólidos solubles
Sólidos no
solubles
Composición de las Aguas para Riego
SÓLIDOS NO SOLUBLES: partículas orgánicas e inorgánicas
Arenas, limos, arcillas, coloides y microorganismos (bacterias y algas) ensuspensión en el agua. En sistemas de riego localizado estos materiales deben serseparados mediante filtrado (desarenadores, hidrociclones, filtros de arena y demallas etc.). En riego por superficie (surcos, aspersión), estos sedimentos ingresanal suelo y modifican su composición mecánica, mejorando su fertilidad físico –química.
SÓLIDOS SOLUBLES: (aniones y cationes)
La presencia de iones en el agua genera efecto osmótico. La concentración salinase expresa como conductividad eléctrica (dS/m). Las sales en las aguas de riego,salinizan los suelos, principal factor que afecta negativamente el crecimiento delos cultivos.
La lixiviación en sistemas superficiales y la microlixiviación en los sistemas de riegolocalizado, reduce significativamente los efectos de una elevada presión osmóticade la solución suelo en la zona radicular.
Composición físico-química de las aguas para riego
1. CEa (dS/m)
2. pH3. Cationes (meq/l) 4. Aniones (meq/l)
Calcio Ca++ Nitratos NO3-Magnesio Mg++ Bicarbonatos HCO2-Potasio K+ Carbonatos CO3--Sodio Na+ Cloruros Cl-
Sulfatos SO4—∑ Cationes = ∑ aniones
5. Boro (ppm)6. Otros iones: Fe, Mn , Elementos pesados.7. Sólidos no disueltos (% de sedimentos)
CATIONES
Calcio y Magnesio
Cationes divalentes que se encuentran en todas las aguas naturales en cantidades apreciables.
Son macroelementos esenciales para las plantas, presentan comportamiento similar en la mejora de las características físicas del suelo (infiltrabilidad, permeabilidad, porosidad, aireación, etc.)
Potasio y Sodio
Las sales de sodio (cloruro de sodio o sulfato de sodio) muy solubles, y por tanto muy salinas, son las sales más comunes de las aguas para riego, de los suelos de las zonas áridas irrigadas.
Las sales sódicas (carbonato de sodio o bicarbonato de sodio) deterioran el estado estructuraldel suelo y reducen la velocidad de infiltración del agua en el suelo (principal factor en la eficiencia de riego)
ANIONES
Carbonatos (CO3-) y Bicarbonatos (HCO3-)
El anión HCO3- es común en las aguasde riego. Bicarbonatos de Na y de Kexisten en formas sólidas y disueltas.Los bicarbonatos de Ca y Mg, existensólo en solución.
Al reducirse la humedad del suelo, estosbicarbonatos precipitan como carbonatos(CO3Ca , CO3 Mg), esta es la forma quegrandes cantidades de Ca y Mg sonseparados del complejo coloidal del suelo,siendo reemplazados por sodiogenerando alcalinidad en el suelo
Cloruros (Cl-) y Sulfatos (SO4)
El anión clorouro (Cl-) se encuentraen todas las aguas para riego. Esmuy tóxico para la mayoría de lasplantas cultivadas. todos los clorurosson muy solubles contribuyendosignificativamente al incremento de la salinidad de los suelos.
El azufre es elemento esencial para las plantas y se absorbe como aniónsulfato (SO4--), es abundante en la naturaleza y en las aguas para riego.
Nitratos (NO3-) yBoratos (HBO3-)
El anión nitrato (NO3-) no es comúnen las aguas de riego. Su presencia indica contaminación por aguas residuales o fertilizantes. Son aporte dnitrógeno para los cultivos. Son muy tóxicos para los mamíferos.
El boro está en el agua en forma de anión. la proporción usual en las aguas de riego es de 0.01 a 10 ppm. Elboro no tiene ningún efecto medible en las propiedades físicas del suelo y puede ser eliminado en gran parte porsucesivos lavados
ANIONES y OTROS IONES
Hierro (Fe++) y Manganeso (Mn++)
El hierro es microelemento esencial, enforma soluble como ion ferroso, causaobturaciones (goteros) a bajasconcentraciones (< 0.1 ppm) al precipitarpor cambios de temperatura, pH opresión.Por la acción bacteriana el ion férrico esun sedimento ocre (masa de lodo) capazde bloquear por completo el sistema deriego (tuberías , laterales, y goteros).
El Manganeso es microelemento esencial,se encuentra con menos frecuencia que elhierro en las aguas para riego, sinembargo puede precipitar comoresultado de la actividad biológica oquímica formando un sedimento queobstruirá los emisores y otroscomponentes de los sistemas de riegolocalizado.
Determinación de la calidad del agua para riego
CONCENTRACIÓNTOTAL DE SALES
CONCENTRACIÓNRELATIVA DE SODIO
CONCENTRACIÓN DEIONES ESPECÍFICOS
PELIGRO DE SALINIDAD
PELIGRO DEALCALINIDAD
PELIGRO DETOXICIDAD
dS/m RAS = Na Ca + Mg/2Na + y Cl - = mg / l
B . Cd, Pb, Hg … = ppm
Afecta la disponibilidad de agua para las plantas
(EFECTO OSMÓTICO)
Afecta la infiltración delagua en el suelo
(EFECTO EN EL FLUJO )
Afecta el crecimiento de las plantas
(EFECTO FISIOLÓGICO)
Conductividad Eléctrica
Relación de Adsorción de
Sodio
Sodio (Na+), Cloro (Cl-), Boro (B), Elementos
pesados
Problemas Derivados del Uso de Aguas de Mala Calidad
1. INCREMENTO DE LA PRESIÓN OSMÓTICA.Las sales de las aguas de riego y de los suelos, reducen la disponibilidad del agua para las plantas disminuyendo su potencial de producción. Impide una nutrición equilibrada.
2. DISMINUCIÓN DE LA CAPACIDAD DE INFILTRACIÓN.Aguas de riego con contenidos elevados de sodio respecto de calcio y magnesio, deterioran las condiciones físicas de los suelos, disminuyendo la capacidad de los suelos de infiltrar aguas de riego. Impide una irrigación eficiente.
3. PRESENCIA DE IONES ESPECÍFICOS DE CARÁCTER TÓXICOSodio (Na), cloro (Cl) y boro (B) principalmente y hierro (Fe) y aluminio (Al), son absorbidos por el sistema radicular y se acumulan en los tejidos vegetales alterando el metabolismo celular y reduciendo el crecimiento. Impide una fisiología normal.
FACTORES DE CONVERSIÓN EN BASE A LA CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA (CE) DE SOLUCIONES
QUÍMICAS (dS/m a 25°C)
° ppm (mg/litro ó g/m3) = CE * 640
° g/litro = CE * 0.64
° meq/litro = CE * 10
° PO (Atm) = CE * 0.36
° ppm = meq/litro x Equivalente químico
SALINIDAD DEL SUELO (CEe)
Y
SALINIDAD DEL AGUA DE RIEGO (CEa)
SoluciónInterna
oMicelar
Doble CapaEléctrica Difusa
(Bajo potencial electrocinético)
Ca ++ +Mg ++ + +K + +
Na + + + Ca ++ +Mg ++ + +Na+ +
Ca++ + +
Físico Química de los Suelos Salinos de las áreas irrigadas de las zonas áridas
Complejocoloidal
Ca++, Mg++, K+, Na+
CL-, SO4—
{ClNa, SO4Na}
Solución Externa o Solución Suelo
-Alta presión osmótica- Complejo coloidal floculado
- Estado estructural de moderado a débil- Moderada infiltrabilidad, buena permeabilidad
CEe > 2 dS/m, PSI < 7, pH 6.5 – 8.5
PO
Peligro de Salinidad de las Aguas para Riego
Richards (1976) y Ayers y Wescott (1978)
C1 < 0.75 BAJO(Sin restricción de uso para riego)
C2 0.75 - 1.50 MEDIO(ligera restricción de uso para riego)
C3 1.50 - 3.00 ALTO(Elevada restricción de uso para riego)
C4 > 3.00 MUY ALTO (Severa restricción de uso para riego, nodeben ser usadas en riego por superficie)
Índice de salinidad
ConductividadEléctrica (CEa: dS/m)
Riesgo de salinidad
CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS SALINOS
Suelo CEe (dS/m) Respuesta en el Rendimiento de las plantas cultivadas
No salino < 2 Sin restricción de uso.
Ligeramente 2 - 4 Los cultivos muy sensibles (palto, fresa,salino frijol, etc), muestran rendimientos
restringidos.
Medianamente 4 - 8 Los cultivos sensibles (vid, pimiento,salino maíz) muestran rendimientos
restringidos.
Fuertemente 8 - 16 Solo los cultivos resistentes rindensalino. satisfactoriamente (esparrago,
algodón)
Extremadamente > 16 Los cultivos muy resistentes muestransalino rendimientos restringidos (cebada)
RELACIÓN SALINIDAD – PRODUCCIÓN (Maas y Hofman -1976)
P = 100 - b (CEe - a)
P = Producción del cultivo (%)
CEe = conductividad eléctrica del extracto de saturación (dS/m)
a = Umbral de la salinidad- El cultivo no experimenta disminución del rendimiento (dS/m): FACTOR RESISTENCIA DEL CULTIVO.
b = Disminución del rendimiento por aumento de una unidad de salinidad:FACTOR : SENSIBILIDAD DEL CULTIVO.
RELACIÓN: PRODUCCIÓN (%) – SALINIDAD (CEe = dS/m)P = 100 –b (CEe – a)
HORTALIZASParámetros
“a “ “ b”(dS/m) (%)
Porcentaje de la producción100% 90% 75% 50% 0%
EsparragoBrócoliMelón
TomateEspinacaPimientoLechugaCebolla
ZanahoriaCalabazaZapalloNabo
5.62.82.22.52.01.51.31.81.04.13.20.9
7.209.267.259.807.5813.8912.8216.1313.899.1716.109.01
5.62.82.22.52.01.51.31.81.04.13.20.9
7.03.93.63.53.32.22.12.41.75.83.82.0
9.15.55.75.05.33.33.23.62.87.44.83.7
Valores de CEe = dS/m
12.58.29.17.68.65.15.24.94.69.56.36.5
19.513.516.012.515.28.59.08.08.215.09.412.0
Mass y Hoffman 1977/Mass 1984
RELACIÓN: PRODUCCIÓN (%) – SALINIDAD (CEe = dS/m)P = 100 –b (CEe – a)
FRUTALESParámetros
“a “ “ b”(dS/m) (%)
Porcentaje de la producción100% 90% 75% 50% 0%
VidManzano y Peral
PaltoMelocotonero
Almendro y CirueloNaranjo y Limón
MangoOlivo y Granado
FrambuesaFresa
Palma Datilera
1.51.71.11.71.51.71.52.71.01.04.0
9.6215.8720.8320.8319.2316.1320.838.77
22.7333.333.59
1.51.71.11.71.51.71.32.71.01.04.0
2.52.31.62.22.02.31.83.81.41.36.8
4.13.32.32.92.83.22.15.52.11.811.0
Valores de CEe = dS/m
6.74.83.54.14.14.84.98.43.22.518.0
11.98.06.06.56.77.98.014.15.44.031.8
Mass Hoffman 1977/Mass 1984
RELACIÓN: PRODUCCIÓN (%) – SALINIDAD (CEe = dS/m)P (%) = 100 –b (CEe – a)
CULTIVOSEXTENSIVOS
Parámetros“a “ “ b”(dS/m) (%)
Porcentaje de la producción
100% 90% 75% 50% 0%
CebadaAlgodón
ManíArroz Papa
Caña de azúcarMaízFrijolHabaSorgoTrigoSoya
8.07.73.23.31.71.71.71.01.64.06.05.5
5.005.3829.4111.9011.905.8811.9019.239.627.147.1420.0
8.07.73.23.31.71.71.71.01.64.05.75.5
10.09.63.54.12.53.42.51.52.65.47.46.0
13.013.04.15.43.85.93.82.34.27.59.56.8
Valores de CEe = dS/m
18.017.04.97.55.910.25.93.66.811.012.78.0
28.026.36.511.710.018.710.06.212.018.019.710.5
Mass y Hoffman 1977/Mass 1984
RELACIÓN: PRODUCCIÓN (%) – SALINIDAD (CEe = dS/m)P (%) = 100 –b (CEe – a)
CULTIVOSFORRAJEROS
Parámetros“a “ “ b”(dS/m) (%)
Porcentaje de la producción
100% 90% 75% 50% 0%
Cebada ForrajeraAlfalfaTrébol
Pasto BermudaFéstuca alta
BallicoCola de zorra
AgropyronPhalaris
6.02.02.36.93.95.61.57.54.6
7.147.3519.236.415.327.589.624.207.69
6.02.02.36.93.95.61.57.54.6
7.43.42.88.55.76.92.59.95.9
9.55.43.610.88.68.94.113.47.9
Valores de CEe = dS/m
13.08.84.914.713.312.26.719.411.1
20.015.67.5
22.522.718.811.931.317.6
Mass y Hoffman 1977/Mass 1984
ALCALINIDAD DEL SUELO (PSI)
Y ALCALINIDAD DE LAS
AGUAS DE RIEGO (RAS)
Na+. Ca++, Na+ Mg++, Na+, K+, Na+
CO3--, HCO3-, OH-
{HCO3Na, CO3Na2, NaOH}
Solución internao
Micelar
Doble Capa ElectricaDifusa
(Alto potencialelectrocinético)
Ca ++ +Na+ + + -K + + -Na + + + Na + + -Mg ++ + +Na+ + -
Ca++ + +Na*
Físico Química de los Suelos Alcalinos de las áreas irrigadas de las zonas áridas
Complejocoloidal
Solución Externa o Solución Suelo
-Variable presión osmótica- Complejo coloidal dispersado- Estado estructural degradado
- Disminuída infiltrabilidad, -Deficiente permeabilidad.
CEe > <2 dS/m, PSI > 5, pH > 8.5
PSI
Clasificación de los suelos alcalinos
Suelos PSI ( Na*/CIC ) Efectos en los Suelos y en las Plantas pH > 8.5 cultivadas
No alcalino < 2 Sin restricción de uso.
Ligeramente 7 - 15 Suelos de textura gruesa dispersan.alcalino el agua no infiltra, cultivos sensibles
acumulan sodio.
Medianamente 16 - 25 Deterioro de las propiedades físicasalcalino en suelos de textura medía. Cultivos
tolerantes acumulan sodio
Fuertemente 25 -40 Deterioro de las propiedadesalcalino físicas en todos los suelos.
cultivos muy tolerantes acumulan sodio
Extremadamente > 40 Restricción agrícola severa.alcalino producción nula.
PSI = Porcentaje de Sodio Intercambiable (%)
Peligro de Alcalinidad de las Aguas para RiegoRichards (1976) y Ayers y Wescott (1978)
Afecta la tasa de infiltración
Índice de Relación de Adsorción Riesgo de AlcalinidadAlcalinidad de Sodio (RAS)
NINGUNO MEDIO ALTO
Valores de Conductividad Eléctrica (CEa - dS/m))
S1 0 - 6 > 1.2 1.2 - 0.3 < 0.3
S2 7 - 12 > 1.9 1.9 - 0.5 < 0.5
S3 13 - 20 > 2.9 2.9 – 1.3 < 1.3
S4 21 - 40 > 5.0 5.0 – 2.9 < 2.9
RAS = Na / Ca + Mg/2
El análisis del agua para riego en un proyecto en vid reporta los siguientes valores:
pH = 6.9, CEa = 1.54 dS/m, Ca++ = 5.44, Mg ++= 1.98, K+ = 0.14 y Na+ = 7.65 meq/litro.
Asimismo; NO3- = 0.85, CO3 -- = 0, HCO3- = 2.85, SO4--= 3.02 y Cl- = 8 .65, meq/litro.
B = 2.10 ppm y Fe++ = 0.95 meq/litro
Calcular
1. La cantidad de sales que ingresará al suelo si se riega por goteo y la lámina acumulada anual es 900 mm (r = 8,872 kg/ha de sal principalmente ClNa)
2. La cantidad de nitrógeno que ingresa por campaña.(r = 474.3 kg/ha de NO3 = 107.1 kg/ha de N)
3. La dureza del agua y el peligro por obturación química.( r = 342.7 ppm de CO3Ca: agua dura, muy peligrosa)
4. Peligro de toxicidad por Na, Cl y B(r= Para Na y Cl toxicidad creciente, para Boro toxicidad
grave)
La salinidad dentro del bulbo húmedo en riego localizado
El bulbo húmedo
Zona de raíces de
baja salinidad
Suelos de textura
fina(Arcilloso, Franco -arcilloso)
Suelos de textura media
(Franco, Franco
arenoso)
Suelos de textura gruesa
(Arenoso, Arenas
francas)
Forma del bulbo húmedo según el tipo de suelo
Movimiento del agua y de las sales con el riego
Distribución del agua
Distribución del sales
•.
Distribución de las sales en riego localizado
gotero
Zona de baja humedad y
alta concentración
salina
Zona de baja humedad y
alta concentración
salina
ZONA MUY LIXIVIADA
ZONA HUMEDA DE BAJA SALINIDAD
Zona salinaZona salina
CURVAS CARACTERÍSTICAS DE
HUMEDAD Y
PROGRAMACIÓN DEL RIEGO
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100%
102030405060708090
100%
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100% ARCILLA
ARCILLA
ARCILLOARENOSO
ARCILLOLIMOSO
FRANCO ARCILLOSO FRANCO ARCILLOLIMOSO
FRANCO ARCILLOARENOSO
FRANCOFRANCO LIMOSOFRANCO ARENOSO
FRANCAARENA
ARENA LIMO
LIMO (%)
ARC
ILLA
(%)
ARENA (%)
LIMO
ARENA
TRIANGULO TEXTURAL PARA LA DENOMINACION DE LOS SUELOS
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
% Humedad en volumen
Succión Mátrica(bar)
Arena
FrancoArenoso
FrancoArcilloso
Curvas Características de Humedad de tres Suelos Típicos del Desierto Costero Arena
CC= 9.9% PM= 2.9%
HA=7.0 vols.Ea = 24.8%
Franco Arenoso
CC= 20.1 %PM= 10.4 %
HA= 9.7 vols.Ea = 19.3%
FrancoArcilloso
CC= 33.5%PM= 20.9%
HA= 12.6 vols.Ea = 9.8 %
Curva Característica de Humedad
Textura: 95% Arena – 3% Arcilla – 2% Limo
Variables físicas
Da = 1.72 g/cm3Ea = 25.8%
HA = 7.0 vols.
Criterio de Riego
Riego por SuperficieRango: 0.3 – 2.0 bar9.9%– 5.1% = 4.8 vols.
Riego Localizado1* Rango: 0.1 – 0.3 bar21.4% - 9.9%= 11.5 vols.
Ea = 14.3%
2** Rango: 0.2 – 0.4 bar14.3% – 8.5% = 5.8 vols.
Ea = 21.4%0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 5 10 15 20 25 30 35 40
% Humedad en Volúmen
Succión Mátrica
(bar)
(bar)
0.00.10.20.30.40.61.02.04.010.015.0
Humedad% Vol.
35.721.414.3
9.9 CC8.57.46.35.14.23.4
2.9 PM
Arena
Curva Característica de Humedad
Textura: 80% Arena – 12% arcilla – 8% Limo
Variables Físicas
Da = 1.65 g/cm3Ea = 20.8%
HA = 8.5 vols.
Criterio de Riego
Riego por Superficie
Rango: 0.3 – 2.0 bar16.8%– 10.7% = 6.1 vols.
Riego Localizado
Rango: 0.2 – 0.4 bar22.1%– 14.8% = 7.3 vols.
Ea = 15.5%
Ψm
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 5 10 15 20 25 30 35 40
% Humedad en Volúmen
Succión Matrica
(bar)
Arena Franca (bar)
0.00.10.20.30.40.61.02.04.010.015.0
Humedad% Vol.
37.628.322.1
16.8 CC14.813.212.010.79.88.9
8.3 PM
Curva Característica de Humedad
Textura: 60% Arena – 16% Arcilla – 14% Limo
Variables Físicas
Da = 1.61 g/cm3Ea = 19.3%
HA = 9.7 vols.
Criterio de Riego
Riego por Superficie
Rango: 0.3 – 2.0 bar 20.1%– 14.4%= 5.7 vols.
Riego Localizado
Rango: 0.2 – 0.4 bar24.4– 18.7 = 5.7 vols.
Ea= 15.0%0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
16.0
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
% Humedad en Volúmen
Succión Mátrica
(bar)
Franco Arenoso (bar)
0.00.10.20.30.40.61.02.04.010.015.0
Humedad% Vol.
39.430.224.4
20.1 CC18.717.516.214.413.111.5
10.4 PM
Variables Físicas
Da = 1.51 g/cm3Ea = 15.7%
HA = 12.0 vols.
Criterio de Riego
Riego por Superficie
Rango: 0.3 – 2.0 bar
27.5%– 20.3% = 7.2 vols.
Riego Localizado
*Rango: 0.2 – 0.4 bar31.7 – 26.2 = 5.5 vols.
Ea = 11.5%
**Rango: 0.3 -0.6 bar 27.5%– 24.9% = 2.6 vols.
Curva Característica de Humedad
Textura: 40% Arena – 20% Arcilla – 40% Limo
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
16.0
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
% Humedad en Volúmen
SucciónMátrica
(bar)
(bar)
0.00.10.20.30.40.61.02.04.010.015.0
Humedad% Vol.
43.236.831.7
27.5 CC26.224.922.920.318.416.5
15.5 PM
Franco
Curva Característica de Humedad
Textura: 30%Arena – 35% Arcilla – 35 %Limo
Variables Físicas
Da = 1.45 g/cm3Ea = 10.8%
HA = 12.6 vols.
Criterio de Riego
Riego por Superficie
Rango: 0.3 – 2.0 bar34.5 – 25.9= 8.6 vols.
Riego Localizado
*Rango: 0.3 – 0.4 bar34.5 – 31.0 = 3.5 vols.
**Rango: 0.3 – 0.6 bar34.5 – 29.4% = 5.1 vols.
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
16.0
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
% Humedad en Volúmen
Succión Matrica
(bar)
FrancoArcilloso
(bar)
0.00.10.20.30.40.61.02.04.010.015.0
Humedad% Vol.
45.340.336.4
34.5 CC31.029.427.725.924.322.3
21.9 PM
Curva Característica de Humedad
Textura: 60% Arena – 25% Arcilla – 15% Limo
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
16.0
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
% Humedad en Volumen
Succión Mátrica
(bar)
(bar)
0.00.10.2*0.30.4*0.61.02.04.010.015.0
Humedad% Vol.
39.134.530.5
26.9CC23.721.719.718.016.715.4
14.6 PM
Franco Arcillo
Arenoso
Variables Físicas
Da = 1.61 g/cm3Ea = 12.2%
HA = 12.3 vols.
Criterio de Riego
Riego por Superficie
Rango: 0.3 – 2.0 bar26.9% – 18.0%= 8.9
vols.
Riego Localizado
*Rango: 0.3 – 0.4 bar26.9 – 23.7% = 5.2 vols.
**Rango: 0.3 – 0.6 bar26.9 – 21.7% = 5.2 vols.
Ea = 12.2%
Curva Característica de Humedad
Textura: 20%Arena – 15% Arcilla – 65%Limo
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
16.0
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
%Humedad en Volumen
Succión Matrica(bar)
(bar)
0.00.10.2*0.30.4*0.61.02.04.010.015.0
Humedad
% Vol.
41.137.233.5
29.9 CC26.423.220.117.114.311.6
9.9 PM
Franco Limoso
Variables Físicas
Da = 1.59 g/cm3Ea = 11.2%
HA = 20.0 vols.
Criterio de Riego
Riego por Superficie
Rango: 0.4 – 2.0 bar26.4 – 17.1= 9.3 vols.
Riego Localizado
Rango: 0.4 – 0.6 bar26.9 – 23.2 = 3.2 vols.
Ea = 14.7%
Curva Característica de Humedad
Textura: 8% Arena – 6% Arcilla – 86% Limo
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
%Humedad en Volumen
Succión Matrica
(bar)
(bar)
0.00.10.2*0.30.4*0.61.02.04.010.015.0
Humedad% Vol.
39.835.632.2
29.0 CC25.521.116.513.010.67.5
5.4 PM
Limoso
Variables Físicas
Da = 1.60 g/cm3Ea = 10.8%
HA = 23.6 vols.
Criterio de Riego
Riego por Superficie
Rango: 0.4 – 2.0 bar25.5 – 13.0= 12.5 vols.
Riego Localizado
Rango: 0.4 – 0.6 bar25.5 – 21.1 = 4.4 vols.
Ea = 14.3%
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
16.0
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
%Humedad en Volumen
Succión Mátrica
(bar)
(bar)
0.00.10.2*0.30.4*0.61.02.04.010.015.0
Humedad% Vol.
52.951.249.6
48.1 CC46.844.943.441.139.336.7
35.2 PM
Arcilloso
Curva Característica de Humedad
Textura: 20%Arena – 60% Arcilla – 20%Limo
Variables Físicas
Da = 1.25 g/cm3Ea = 4.8%
HA = 12.9 vols.
Criterio de Riego
Riego por Superficie
Rango: ?
Riego Localizado
Rango: 2.0 – 4.0 bar41.1 – 39.3 = 1.8 vols.
Ea = 11.8 %
PROGRAMACIÓN
DEL RIEGO
Uso Eficiente y Racional del Agua
Se basa en el conocimiento de las relaciones hídricas del sistema integrado
Suelo - Planta - Atmósfera
COMO REGAR?CUANDO REGAR?PORQUE REGAR? CUANTO REGAR?
como aplicarel agua al
suelo
Con que frecuencia sedebe repetir
los riegos
Que beneficiose espera obtener
Cuanto tiempoo con cuantaagua, se debe
regar
Requerimiento de Riego Neto (Lámina neta)
El requerimiento de riego neto (ETc) se refiere a la cantidad de agua que se debe reponer al suelo en cada riego y corresponde al volumen de agua que dicho suelo
puede almacenar y que la planta pueda evapotranspirar. Depende:
■ De la capacidad de retención de agua del suelo, y
■ Del criterio de riego
En riego por gravedad: surcos.el criterio técnico es que el cultivo
consuma El 50% de la humedad aprovechable (Tensión de humedad máxima = 2.0 bars).
-en riego localizado de alta frecuencia: goteoel criterio es , un contenido de humedad en el suelo por encima
del 90% de la humedad aprovechable (tensión de humedad máxima = 0.6 bars)
ө poro 0.001 u 0.2 u
8.5 u
30 u > 800 u
SUELO
SECO
SUELO
SATURADO Humedad Aprovechable
o disponible para
las plantas
DRENAJE
LENTO
DRENAJE
RÁPIDO
(horas)
10 MIlloneSs
15,000
cm H20
330
cm H20
100
cm H20
0
cm H20
ψm = 50
cm H20
70 u
♦
♦ zona de drenaje extremadamente rápido ,El agua se infiltra y percola de inmediato, incluye grietas en el suelo
Relaciones entre el diámetro de poros y la
succión hídrica correspondiente
cm H2O
RIEGO POR SUPERFICIE: criterio de riego (CR)
La tecnificación del riego por superficie, implica regar antes que se alcance el 50% de la humedad aprovechable (-ψt = (-)ψm + (-) ψo > - 2.0 bar)Ejem: Suelo franco con CC = 20.43% Hum. grav., PM = 11.61% Hum grav. ,
Da = 1.52 g/cm3 y 13.40 volúmenes aprovechables
CC = 31.05% hum.vol.(100% disponible )
PM= 17.65% hum. vol.(0% disponible)
50% de
H.A.
6.7 vol.
LA = %CC - %PM/ 100 . Da . Prof . CRLA = 20.43– 11.61/100 x 1.52 x 1.0cm x
0.5 = 6.7 m3/ha/cm
24.35%
Hum. Vol.
RIEGO LOCALIZADO: Criterio de Riego (CR)
La tecnificación del riego en sistemas localizados, implica QUE PARA CALCULAR la LÁMINA NETA, se debe regar a valores de succión (-ψt = (-) ψm
+ (-) ψo = <0.6 bar) menores de 0.6 bar, considerando la profundidad de bulbo húmedo y el porcentaje del área humedecida (R.H), que depende de
distanciamiento entre laterales y del tipo y número de emisores.
CC = 31.05 % hum. vol.(0.33 bar)
PM= 17.65%hum. vol.(15 bar)
0.4 bar de succión= 29. 8% hum .vol.( +- 95% de la HA)
34.0% – 29.8% = 4.2 vols.
LA = % Hum a 0.2 bar - %Hum a 0.4 bar / 100 x prof. bulbo ( 30 cm) x
Relación de Humedecimiento (0.45)
LA = 4.2 vols. x 30 x 0.45 = 56.7 m3/ha = 0.567 mm
29. 8% humvol.
0.2 bar = 34.00%
hum. vol.
Suelosaturado
Sueloseco
Eficiencia del riego
(ER)
Eficiencia Conducción xEficiencia Agronómica
Requerimiento de Riego Total
(Lámina total = Lámina neta/Eficiencia del riego)
El requerimiento total de riego (RR total)es la cantidad total de agua que debe disponerse
en cada riego, de manera de asegurar una cantidad determinada en la zona de raíces (RR neto), que permita
satisfacer las necesidades del cultivo (ETc). Depende:
■ de la eficiencia del riego(Eficiencia de conducción x Eficiencia agronómica)
Y■ de la fracción de lavado
(que está en relación a la calidad del agua de riego y a la Resistencia y sensibilidad de las plantas a la salinidad)
Eficiencia de RiegoEficiencia de Conducción (Ef. Cd.) x Eficiencia Agronómica (Ef. U)
Eficiencia de conducciónrelación entre el caudal de entrada al predio y el caudal a la toma de la fuente de
agua.
Eficiencia agronómica Ef. de Aplicación x Ef. de Almacenamiento x Ef. de distribución
EU = (Ef. Ap.) (Ef. Al.) (Ef. Di.)
Eficiencia de Aplicación: relación entre el volumen de entrada de agua a la unidad de riego y el volumen de agua retenida en la zona radicular (la diferencia son pérdidas de agua por percolación profunda, escorrentía
superficial y evaporación directa)
Eficiencia de Almacenamiento: relación entre el agua almacenada en el perfil del suelo y el agua necesaria para llevar la zona radicular a su
capacidad de retención.
Eficiencia de Distribución: relación entre el promedio de profundidad alcanzada por el agua en el perfil con el riego y la desviación de este
promedio.
LA EFICIENCIA DE RIEGO
I. SISTEMA A GRAVEDAD POR SURCOS
Ο Ο Ο Ο Ο Ο Ο ο Ο ο
Ο ΟΟ Ο Ο ο Ο Ο Ο ο Ο Ο Ο ο Ο Ο Ο ο Ο Ο Ο
Eap = 100%, Eal= 65%, Ed = 70% % EU = 45% ER = 22.5%
Eap = 60%, Eal = 100%, Ed = 75%
EU = 45% ER = 22.5%
II. SISTEMA A PRESIÓN POR ASPERSIÓN
Ο Ο ο Ο Ο
Ο
ο ο Ο Ο ο Ο ο ο ο Ο
A .
III . SISTEMA A PRESIÓN POR GOTEO Eap= 95 %, Eal=90%, Ed = 85 %
EU = 72.5 % ER = 72 .5 % Ο Ο ο Ο ο Ο Ο Ο ο Ο ΟΟ ο superficie Ο
zona de raíces
EU = 90 % ER = 90 % Eap = 96%, Eal = 98 % Ed = 96 %
Perfiles esquemáticos
en base a diferentes
prácticas de riego en
relación con la eficiencia
de riego (ER)
LA EVAPOTRANSPIRACIÓN
DE LOS CULTIVOS Y
LA EVAPOTRANSPIRACIÓN
POTENCIAL
La Evapotranspiración de los Cultivos
(ETc)
Es la cantidad de agua transpirada y evaporada desde la superficie del suelo por día, por semana por estado fenológico o por campaña.
Depende de la interacción de factores climáticos, botánicos, edáficos y agronómicos – culturales.
La ETc es baja al inicio del crecimiento, aumenta a medida que el cultivo aumenta en área foliar, es máxima en el periodo de fructificación y disminuye
posteriormente, al final del ciclo de crecimiento.
Se estima en base a modelos matemáticos que toman en cuenta el factor aerodinámico (humedad atmosférica y viento) y al factor
energético (temperatura y radiación solar).
Los sistemas modernos de producción estiman laevapotranspiración en base a los datos del tanque
evaporímetro Americano Clase A.
Estados de crecimiento y fenología de la alcachofa
T
E
T
E
T
E
T
E
T
FENOLOGÌA de la ALCACHOFA y Kc
90 días DDT
Kc = 1.05
22 - hojas
45 días DDT
Kc = 0.70
8 hojas
135 días DDT
Kc = 1.38
165 días DDT
Kc = 0.80
105 días DDT
Kc = 1.26
28 hojas
Fase de pre floración
Fase de crecimiento vegetativo Kc 5Kc 4
Kc 3
Kc 6
Kc 2Kc 1
Trasplante
Kc = 0.402 hojas
Tanque de Evaporación de Clase A del Servicio Nacional de Meteorología de los EEUU
Es un recipiente de hierro galvanizado de 0.8 mm de espesor con un diámetro de 120.6 cm, una altura de 25.4 cm y un área evaporante de 1.14 m2
. Debe ser instalado en campo abierto.. Deber ser pintado con pintura
anticorrosiva.. Debe ser instalado sobre una
estructura de madera y estar bien nivelado.
. Elagua no debe sobrepasar los 5 cm de borde superior.
. Su superficie superior debe ser protegida con una malla de alambre para evitar que pájaros o animales
consuman el agua.. Las lecturas diarias deben ser
realizadas con un medidor de precisión. Las lecturas deben realizarse siempre en las mañanas, de 8.00 a 10.00 am..Después de cada lectura, el nivel de agua debe reponerse hasta el nivel
inicial.
Evapotranspiración del cultivo (ETc)
Evaporación del tanque A (Eo)
Coeficiente del cultivo (Kc)
ETc = Eo x Kc
EL CULTIVO
su
FENOLOGÍA
y su
Kc
Estado fenológico
Yema hinchadaKc = 0.35
ETc = 0.35 x 2.20 = 0.77 mm/día = 7.7 m3/ha
INICIO DEL BROTAMIENTO
01 de Setiembre
Eo = 2.20 mm/día
ETc = Kc x Eo
35 días del inicio de campaña05 de Octubre
Eo = 2.80 mm/día
Estado fenológico
Hojas extendidas(Crecimiento de los sarmientos)
Kc = 0.48ETc = 0.48 x 2.80 = 1.34 mm/día = 13.4m3/ha/día
35 - 75 días del inicio de campaña05 de Octubre a 15 de Noviembre
Eo = 3.1 0mm/día
Estado fenológico
PRE FLORACIÓN
(De inflorescencias visibles a plenamente Desarrolladas)
Kc = 0.68ETc = 0.68 x 3.10 = 2.11 mm/día = 21.1 m3/ha/día
75 -90 días del BROTAMIENTO15 – 30 de Noviembre
Eo = 3.50 mm/día
Estado fenológico
FLORACIÓN(de flores abiertas a plena floración)
Kc = 0.75Etc = 0.75 x 3.5= 2.62 mm/día = 26.2 m3/ha/día
90 -145 días del BROTAMIENTO01 de Diciembre – 25 Enero
Eo = 4.80 mm/día
Estado fenológico
FRUCTIFICACIÓN(Cuajado y crecimiento del racimo)
Kc = 0.85ETc = 0.85 x 4.80= 4.08 mm/día = 40.8 m3/ha/día
145 - 170 días del BROTAMIENTO25 de Enero a 20 de Febrero
Eo = 5.20 mm/día
Modificado de TQC/ ICA-2010
Crecimientodel granooN
días después de la caída de capuchones
florales
Estado fenológico
ENVERODe inicio a la maduración del fruto a fruto maduro
Kc = 0.70Etc = 0.70 x 5.20 = 3.64 mm/día = 36.4 m3/ha/día
COSECHA(25 de Febrero a 05 de Marzo)
(180 días después de inicio de campaña)
170 - 245 días del BROTAMIENTO
20 de Febrero a 05 de Mayo
ETo = 3.2 mm/día
Estado fenológico
POST COSECHADe maduración de la madera a caída de hojas
Kc = 0.60Etc = 0.60 x 3.2 = 1.92 mm/día = 19.2 m3/ha/día
Etapa del Estados Fecha Ciclo
Requerimiento de Riego
Cultivo Fenológicos Neto Aplicado ETc Eo Kc
(días) (mm) (m3/ha) (mm/día) (mm/día)estima
doYema de invierno -4
Inicio del crecimiento Brotamiento
01 Setiembre 0 12.3 145.0 0.77 2.20 0.35
Crecimiento pleno Hojas extendidas 05 Octubre 35 46.9 551.7 1.34 2.80 0.48
Pre floraciónInflorescencias visibles 15 Noviembr 75 84.4 992.9 2.11 3.10 0.68
FloraciónFlor abierta a plena floración
30Noviembre 90 39.3 462.3 2.62 3.50 0.75
FructificaciónCuajado a grano completo 25 Enero 145 224.4 2,640.0 4.08 4.80 0.85
EnveroMaduración del grano - color 20 Febrero 170 91.0 1,070.5 3.64 5.20 0.70
Cosecha Racimo maduro 01 Marzo 180 498.3 5,862.6 2.42 3.60 0.64
Post cosecha caída de hojas
Programación del Riego en VID(Cuanto regar? , Cuando regar?)
Etapa del Estados Fecha CicloFERTILIZACIÓN
Cultivo FenológicosRIEGONeto
(días) (mm) Nitrógeno Fosforo Potasio CalcioYema de invierno -4
Inicio del crecimiento Brotamiento
01 Setiembre 0 12.3
Crecimiento pleno
Hojas extendidas
05 Octubre 35 46.9
Pre floraciónInflorescencias visibles
15 Noviembr 75 84.4
FloraciónFlor abierta a plena floración
30Noviembr 90 39.3
FructificaciónCuajado a grano completo 25 Enero 145 224.4 5
EnveroMaduración del grano - color
20 Febrero 170 91.0
Cosecha Racimo maduro 01 Marzo 180 498.3
Post cosecha caída de hojas
Programación de la fertilización en VID(Cuando fertirrigar ?)
NITROGENO
FOSFORo
PotaSIO
CALCIo
-P
-P
Requerimiento de Riego
Nitrógeno - Calcio - Magnesio - Azufre
Potasio
Requerimiento de riego y nutrientes
Fósforo
Hierro - Manganeso - Zinc
FloraciónBrote Cuaje Envero Post-Cosecha
FIN
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