EVAPOTRANSPIRACIÓN Y EFICIENCIA EN LOS SISTEMAS DE RIEGO

• Obtener la humedad esencial para el desarrollo de los cultivos mediante un monitoreo adecuado del agua
• Otorgar un estado de refreigeración en el suelo y la atmósfera con el fin de mejorar las condiciones ambientales para el desarrollo vegetal.
• Se logra lavar o diluir las sales contenidas en el suelo.

La cantidad de agua absorbida por las plantas es solamente  una mínima parte del consumo total, mientras que la porción mas importante se elimina por evaporación del agua de la savia bruta a través de los estomas, denominado transpiración.

Los factores que intervienen en la transpiración, se mencionan:

• De la especie vegetal.
• De la madurez de las plantas, es decir a mayor edad hay mayor número de hojas y consiguientemente mayor transpiración.
•  Climatológicos, entre estos: la temperatura, radiación solar, pluviometría, humedad del aire y velocidad del viento.
•  Factores de luminosidad, es decir la diferencia de transpiración con luz a transpiración en la oscuridad pueden variar de1 a50.

Paralelamente al consumo de agua por las plantas, se produce un fenómeno de pérdida de agua en el terreno por infiltración y percolación, que viene influenciado por los siguientes factores:

•  Factores dependientes de las características físicas del suelo, como: la textura, estructura, principalmente.
• De orden climático, como la temperatura, radiación solar,
• Humedad del aire y la velocidad del viento.
• De orden agrofitológico, como las labores del terreno, cobertura vegetal.

 De la misma manera, existe una pérdida de agua por evaporación desde el suelo cercano y adyacente a las plantas; así como por asimilación de agua por las raíces como del agua necesaria para acumular en sus tejidos los nutrientes en forma de soluciones y suspensiones.

 En resumen la suma de los factores de transpiración y evaporación del terreno se denomina EVAPOTRANSPIRACIÓN.

 Dentro del concepto de evapotranspiración, desde el punto de vista de necesidades, se debe precisar dos conceptos fundamentales para poder determinar la necesidad de riego, siendo estas:

 Evapotranspiración real o actual.

 Se define como la cantidad de agua realmente consumida por un terreno cultivado de acuerdo a las disponibilidades de agua.

La evaporación desde el suelo depende del agua disponible en la superficie del suelo, pero también de la radiación solar que alcanza la superficie del suelo.

ET depende también del manejo y de las condiciones del ambiente: salinidad del suelo, fertilidad del suelo, etc.

ET puede medirse (lisímetros), pero es normalmente expresada como una función de la llamada evapo-transpiración referencial (ET₀); [mm/d].

 Evapotranspiración potencial.

Es la  cantidad de agua que podría consumir un terreno cultivado en condiciones óptimas, al cual se suministra según sus necesidades, en estas condiciones los terrenos son deficitarios de agua y precisamente la diferencia entre estas dos evapotranspiraciones es la necesidad de riego.

La Evapotranspiración potencial se representa por una curva de necesidades de agua de la planta a lo largo del ciclo vegetativo. Es un parámetro climático que expresa el potencial de evaporación de la atmósfera. Se refiere a la evapo-transpiración desde una superficie referencial, que reconstituye una extensa superficie de grass verde bien regado, de una altura uniforme, creciendo activamente y llenando completamente el terreno. (FAO, 1998).

La ET₀ puede ser medida, pero normalmente es calculada en base a los datos climáticos. El método recomendado por la FAO es Penman-Monteith.

donde:

• ET_o      : Evapo-transpiración referencial [mm/dia],
• R_n        : Radiación neta en la superficie del cultivo [MJ/m² /día],
• G         : densidad de flujo de calor del suelo [MJ/m² /día],
• T          : temperatura del aire a 2 m de altura [°C],
• u₂         : velocidad del viento a 2 m de altura [m/s],
• e_{s               :} presión del vapor de saturación [kPa],
• e_a         : presión de vapor actual [kPa],
• D          : pendiente de la curva de presión de vapor [kPa/°C],
• g          : constante psicrometrico [kPa/°C^-1].

La ET₀ puede ser estimada a partir  de mediciones del estanque de evaporación, en el cual un coeficiente empírico relaciona la evaporación del estanque con el ET₀. Los valores típicos se dan a continuación:

Valores típicos de relación de Evaporación en el tanque con la Evapotranspiración referencial (ET₀) en mm/día.

Evapo-transpiración del Cultivo

La Evapo-transpiración de un determinado cultivo (ET_CULTIVO o ET_C) esta normalmente expresado como una razón del ET_C y ET₀, cuyas razones son llamadas coeficientes de cultivo (K_C)

 ET_C = K_C . ET₀   [mm/día]

La Evapo-transpiración (ET_C), es la cantidad de agua que la planta requiere para crecer. ET_C es el punto de partida para todos los cálculos de determinación de las demandas agrícolas. Esta es llamada la máxima o a veces evapo-transpiración potencial.

El factor del cultivo K_C, depende del tipo de cultivo y de la etapa de crecimiento del cultivo, como lo muestra el siguiente gráfico:

Los valores típicos de Kc, para las tres fases de crecimiento, así como de la altura de crecimiento, están publicadas en el documento de la FAO: Irrigation and Drainage paper Nº 56, 1988, y que se anexan al final de este documento.

 Son valores muy útiles para aplicación en  estudios preliminares o de planificación. Los valores de K_C por lo general varían de 0.4 a 0.6 para el periodo inicial, de 1.0 a 1.2 para el periodo medio y de 3.0 a 1.0 para el periodo final.

Eficiencias de Riego

Las necesidades de agua de un determinado cultivo están directamente relacionadas conla Evapotranspiraciónde los cultivos, estos requerimiento de agua, para ser conducidos a la parcela en la cantidad requerida deben ser incrementados los volúmenes correspondientes a las perdidas que se producen en el sistema de conducción, por  filtración y por evaporación en caso de ser canales. Desde luego cuantificar estas perdidas resulta impreciso, por lo que se considera conveniente abordar estas perdidas mediante el concepto de eficiencia:

 e_t   = e_c  x  e_a                                                                     (1)

Donde.

e_c : Eficiencia de conducción, depende del sistema de conducción empleado y del manejo y conservación de los mismos. Es la relación entre el agua que llega a la zona de riego Va y el agua captada en la toma Vr, es decir:

 e_c   =  Va /Vr

e_a : Eficiencia de aplicación o parcelaria, depende directamente de las técnicas de riego, de la asistencia técnica al agricultor, de la nivelación de la parcela y su valor es:

e_a   = Vt/ Va

Donde:

Vt : Es la cantidad de agua que teóricamente debe ser suministrada a los cultivos por medio del riego, es decir es el agua aprovechada por las plantas, esto vendría a ser la Evapotranspiración. En consecuencia reemplazando valores en la ecuación (1) se obtiene:

 e_t   = e_c  x  e_a  =  Vt / Vr

Donde:

Vt  =  ETc – Pe

Vr  : Es la demanda total que  incluye las pérdidas y se designa también  D

En consecuenciala Dotaciónde riego, será:

 D  =  (Etc –Pe)/ et

REFERENCIAS:

EVAPOTRANSPIRACIÓN Y EFICIENCIA EN LOS SISTEMAS DE RIEGO
Food and Agriculture Organization (FAO)

BALAIRÓN PÉREZ, LUIS. Gestión de Recursos Hídricos. Universidad Politécnica de Cataluña, España, 2000