ABRO

Cálculo del ÁreaBajo Riego Óptimo ABRO ---------------------------- Título Cálculo del área bajo riego óptimo Serie Instrumentos Técnicos No. 11 Documento de trabajo Autor Componente de Asistencia Técnica del Programa Nacional de Riego. Elaboración Hernán Montaño, Carlos Montaño y la colaboración del equipo CAT PRONAR. La concepción de la planilla electrónica se basa en las contribuciones de René GomezGarcía, Hugo Díaz y Carlos Gandarillas. Edición Documentación CAT-PRONAR Impresión 13 de febrero 2002, Cochabamba, Bolivia. El contenido de este documento puede ser reproducido total o parcialmente, citando la fuente. La elaboración de este documento contó con el apoyo de la Cooperación técnica alemana (GTZ) Archivo: Serie Instrumentos_ABRO CONTENIDO Pag. INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................................................ 1 1. CONCEPTOS BÁSICOS Y DEFINICIONES ..................................................................................................... 2 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. 1.8. 2. RIEGO ................................................................................................................................................................. 2 SISTEMA DE RIEGO ............................................................................................................................................ 2 PROYECTO DE RIEGO ........................................................................................................................................ 2 AREA REGABLE .................................................................................................................................................. 2 AREA REGADA .................................................................................................................................................... 3 AREA BAJO RIEGO ÓPTIMO (ABRO)................................................................................................................ 3 AREA INCREMENTAL.......................................................................................................................................... 3 BALANCE HÍDRICO DE LOS CULTIVOS............................................................................................................... 3 DETERMINACIÓN DE LA DEMANDA DE AGUA........................................................................................... 4 2.1. LA EVAPOTRANSPIRACIÓN DEL CULTIVO DE REFERENCIA (ETO)................................................................ 4 2.1.1. Calculo de la ETo por el método Penman Monteith .................................................................................. 6 2.2. CÉDULA DE CULTIVOS ....................................................................................................................................... 9 2.3. PRECIPITACIÓN Y PRECIPITACIÓN EFECTIVA (PE)........................................................................................ 10 2.4. COEFICIENTE DE LOS CULTIVOS (KC) Y EVAPOTRANSPIRACIÓN REAL (ETR O ETC).............................. 11 2.5. NECESIDADES DE RIEGO DE LOS CULTIVOS Y EFICIENCIAS DE RIEGO........................................................ 19 2.5.1. Necesidades netas de riego (Nn) ............................................................................................................... 19 2.5.2. Necesidades de riego brutas (Nb) ............................................................................................................. 20 2.5.3. Eficiencia total del sistema de riego (Ef. total) ........................................................................................ 20 2.6. DOTACIÓN DE AGUA ESTACIONAL O MENSUAL.............................................................................................. 21 2.7. PROGRAMACIÓN DEL RIEGO ........................................................................................................................... 22 3. OFERTA DE AGUA............................................................................................................................................... 23 3.1 FUENTES DE AGUA ................................................................................................................................................. 23 3.2 DISPONIBILIDAD DE AGUA ...................................................................................................................................... 24 3.2.1 Oferta de agua de la cuenca........................................................................................................................... 24 3.2.2 Eficiencia de captación y conducción............................................................................................................ 24 3.2.3 Caudal ecológico............................................................................................................................................. 24 3.2.4 Derechos de terceros y otros usos ................................................................................................................. 25 3.3 OFERTA TOTAL DE AGUA........................................................................................................................................ 25 BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................................................................ 25 Anexo 1 Planilla de cálculo de Evapotranspiración de Referencia ETo Método Penman Monteith Anexo 2 Planilla de Balance Hídrico y cálculo del área incremental las características de los diferentes cultivos y de disponibilidad de agua para el sistema de riego y proyecto. se encuentra en equilibrio con la demanda hídrica de los cultivos implantados. se hace una descripción de la hoja de cálculo del ABRO como herramientas para facilitar el trabajo de los profesionales involucrados en la formulación de proyectos de riego. El ABRO es una superficie de riego donde los cultivos no expresan ningún déficit hídrico. definido por el Ministerio de Agricultura. como fundamento teórico para la determinación de la demanda y oferta de agua en proyectos de riego. expresa el efecto directo de las acciones del proyecto sobre la situación productiva del sistema de riego. es necesario conocer el ABRO en las condiciones actuales de gestión de riego del sistema. 1 . Cat Pronar. el ABRO es un indicador que depende de varios factores relacionados con las condiciones climáticas. En este documento se presentan los conceptos y definiciones para el cálculo del área bajo riego óptimo en sistemas de riego. Ganadería y Desarrollo Rural. que la oferta de agua en el área considerada. Así mismo. El valor del área incremental. 095/02. Por consiguiente. 2002 INTRODUCCIÓN El cálculo del Area Bajo Riego Optimo (ABRO) es un criterio técnico de elegibilidad para proyectos de riego.Cálculo del área bajo riego óptimo. Fue aprobado mediante Resolución Ministerial No. es decir. para fines de planificación de riego y uso eficiente de los recursos en el sector público. En proyectos de mejoramiento de sistemas de riego existentes. de tal manera que permita hacer una proyección para las condiciones de mejoramiento una vez ejecutada el proyecto de riego. Disolver sales contenidas en el suelo. CONCEPTOS BÁSICOS Y DEFINICIONES 1. se define como la aplicación artificial del agua al suelo.3. biológicos. Proyecto de riego Es una propuesta de inversión para lograr el cambio de una situación dada. bajo la gestión de una organización de usuarios.Cálculo del área bajo riego óptimo. Dar tempero a la tierra. con el fin de suministrar a las especies vegetales la humedad necesaria para su desarrollo. (Gandarillas H. ubicados en un espacio territorial determinado y dispuestos en torno al aprovechamiento de una fuente de agua mediante diversas obras administradas.4. Cat Pronar. Area regable Número de hectáreas con vocación agrícola. En el sentido más amplio.) 1. el riego puede definirse como la aplicación de agua al terreno con los siguientes objetivos: • • • • • Proporcionar la humedad necesaria para que los cultivos puedan desarrollarse Refrigerar el suelo y la atmósfera para de esta forma mejorar las condiciones ambientales para el desarrollo vegetal. Riego El riego. (Gandarillas H.1. destinadas a la agricultura dentro del área de influencia del sistema de riego y que eventualmente pueden recibir agua. Reducir la probabilidad de formación de drenajes naturales.) 1. Sistema de riego Se define como un conjunto complejo de elementos físicos.2. manejar y conservar el agua aplicada en un proceso productivo de agricultura bajo riego y drenaje. hacia una nueva situación proyectada.). 1. Esta es una medida física de carácter permanente 2 . socioeconómicos y culturales inter-relacionados. que se realiza en torno al aprovechamiento del agua en la agricultura para obtener resultados que anulen las causas de determinados problemas ligados al uso de los recursos hídricos con fines productivos y alimentarios a través del aumento esperado de la producción agropecuaria dentro de una ámbito territorial determinado. con la finalidad de usar. (Israelsen y H. 2002 1. el valor del área incremental expresa el efecto directo del incremento de agua sobre la situación productiva de sistemas de riego nuevos. según las diferentes fases de crecimiento de las plantas y calendarios agrícolas establecidos para cada proyecto de riego. debido al mejoramiento de las eficiencias del sistema. El agua requerida por los cultivos es variable en los diferentes meses. menos el área bajo riego óptimo en la situación sin proyecto. como también las precipitaciones a lo largo de todo el año. Balance hídrico de los cultivos Es la relación entre la oferta y la demanda de agua que permite conocer la cantidad de agua que cubre las necesidades de los cultivos. 2002 1. mejorados y/o ampliados.7. originando déficit que determinan la necesidad de recurrir al riego. el área incremental forma parte de las condiciones de elegibilidad para su financiamiento y tipificación. 1. 1. Es una medida teórica basada en las cédulas y calendarios de cultivo que se utilizan para el cálculo de las hectáreas incrementales dentro de los proyectos de riego. para proyectos de riego.5. de allí que el balance hídrico resulte también variable.8. Se dice cultivo óptimamente regado cuando la planta no sufre estrés hídrico y recibe riegos oportunos. es el resultado del incremento de agua de riego. es importante conocer las necesidades de agua de riego con respecto a la producción agrícola. Area Incremental Es la diferencia entre el área bajo riego óptimo en la situación con proyecto. dentro del área de influencia del sistema de riego.6. 1. Cat Pronar. Para identificar y analizar la viabilidad de los proyectos de riego. es una medida variable año tras año en función de la disponibilidad de agua en el sistema de riego y de la estrategia productiva y de riego de los usuarios. En este sentido. Esta área. Area regada Número de hectáreas que reciben riego por lo menos una vez en un ciclo agrícola.Cálculo del área bajo riego óptimo. 3 . Por tanto. Area bajo riego óptimo (ABRO) Número de hectáreas que pueden ser regadas óptimamente con la disponibilidad y demanda de agua calculada en el sistema de riego. Remoción del vapor acuoso de la proximidad de la superficie evaporada o transpirada Además de estos factores la ET es un fenómeno dependiente en buena parte de las condiciones atmosféricas reinantes. Según Perrier (1984). utilizando los valores de los coeficientes de los cultivos (kc) para las diferentes etapas de desarrollo vegetativo. la evapotranspiración “es la pérdida total de agua de una cubierta vegetal bajo forma de vapor a través de la evaporación y transpiración durante un intervalo de tiempo dado”. Para calcular las necesidades de riego de los cultivos. es función de muchos factores. G. se calcula la evapotranspiración real o actual del cultivo (ETc) y se relacionan éstos valores con la lluvia para obtener los requerimientos netos de riego del cultivo. 2. F . de 8 a 15 cm de altura. por lo que el uso del recurso agua para riego de los cultivos.Cálculo del área bajo riego óptimo. que sombrea totalmente el suelo y no está escaso de agua”. definición que coincide con la de Pruitt et al (1986). S . como se presenta en la siguiente expresión: ET = f (C . La evapotranspiración del cultivo de referencia (ETo) El concepto de evapotranspiración (ET) se refiere a la suma del agua evaporada de la superficie del suelo y transpirada por la planta hacia la atmósfera. del suelo y de la vegetación. se constituye en un aspecto fundamental para garantizar la producción.V .1. en crecimiento activo. Por consiguiente el valor potencial de la ET. Cat Pronar. A pesar de la baja disponibilidad de recursos hídricos. Q) 4 . es necesario determinar la evapotranspiración de referencia para cada mes (ETo). La evapotranspiración potencial ( ETo) se define como “la pérdida de agua de un cultivo extenso y uniforme de gramíneas. se han efectuado pocos estudios orientados a mejorar el aprovechamiento del agua para riego.46*106 julios/m2 para evaporar un kg de agua) Abastecimiento continuo de agua a la superficie evaporante o transpirante. DETERMINACIÓN DE LA DEMANDA DE AGUA En la formulación de proyectos de riego la determinación de la demanda de agua. En Bolivia la mayor parte de la agricultura se realiza en condiciones de déficit hídrico. este proceso es influenciado por los siguientes tres factores: • • • Disponibilidad de energía (son necesarios 2. 2002 2. es uno de los factores de mayor importancia que está relacionado con las necesidades de riego de los cultivos bajo ciertas condiciones de precipitación y tipo de suelo. Dado que la ET es un fenómeno que tiene como base el paso de agua del estado líquido al de vapor. Radiación. cuyo origen es la lluvia. ubicación. estructura de los tejidos. Cuando la interfase con la atmósfera no está saturada. tales como el de la transferencia del vapor acuoso o del balance de energía. Evaporímetro de Cubeta. Hargreaves. por su adaptación a distintas zonas geográficas y condiciones climáticas. en el balance hídrico en el terreno. el riego y/o aporte hídrico de la capa freática. Entre las fórmulas empíricas. humedad. Hargreaves y Penman-Monteith. estructura. la elección de un método cualquiera dependerá esencialmente del tipo de datos climáticos disponibles.) V = factores de la planta o biológicos (grado de cobertura del terreno. Los métodos y procedimientos con que se cuenta para conocer la ETo se basan en mediciones directas mediante evapotranspirómetros y lisímetros. profundidad del suelo. o en las mediciones indirectas que se apoyan en principios físicos. variación del clima. etc. más utilizadas y de amplia aplicabilidad parecen ser los métodos basados en el balance de energía y transferencia turbulenta. superando la resistencia del flujo del agua en el suelo y en la planta. E = datos estimados BLANEY CRIDDLE X X X E E E HARGREAVES PENMAN-MONTEITH X X X ---- X X X X X X 5 . Sin embargo.Cálculo del área bajo riego óptimo. densidad. etc. profundidad y densidad del sistema radicular. Variables climáticas necesarias para la determinación de la ETo Nº VARIABLES 1 Temperatura media (mes) ºC 2 Temperatura media máxima 3 Temperatura media mínima 4 Humedad del aire (%) 5 Insolación (%) u (hr) 6 Velocidad de viento (m/s) X = datos medidos. etc). Cuadro 1. etc. rotación de cultivos. Penman-Monteith. calor superficial.) Q = agua disponible en la interfase con la atmósfera. Thornthwaite. Cat Pronar. Christiansen. velocidad del viento.) G = factores geográficos (extensión del área.) S = factores edáficos (conductividad hidráulica. etc. temperatura. etc.) F = factores fitotécnicos y culturales (laboreo del suelo. textura. existen procedimientos que utilizan fórmulas empíricas basadas en datos climáticos fácilmente disponibles (métodos de Blaney-Criddle. A continuación se describen las variables climáticas necesarias para la aplicación de diferentes métodos más utilizados en la determinación de la ETo: Blaney-Criddle. Al lado de estos. área foliar. la ET de un sistema dado es una función exclusivamente de los factores climáticos. altura del cultivo. 2002 Donde: C = factores climatológicos (radiación. perdiéndose el agua por el proceso de evapotranspiración después de haber alcanzado la misma interfase. Actualmente. la humedad relativa atmosférica. Hargreaves. El Programa Nacional de Riego. Penman Monteith.1. la velocidad del viento y la radiación solar o las horas de insolación. es recomendable utilizar la fórmula propuesta por Penman Monteith para el cálculo de la evapotranspiración del cultivo de referencia. 2002 Los profesionales que trabajan en la formulación de proyectos de riego. por ser ésta metodología la que mejor estima los efectos del clima sobre el desarrollo de los cultivos. Thornthwaite y otros) cada una con sus propias particularidades.1. Este procedimiento de cálculo está ajustado para condiciones de altiplano y probado en las zonas de valle y chaco. se utilizan diversos valores de la evapotranspiración para las mismas zonas. para su determinación se aplican diferentes fórmulas (Penman. al utilizar valores de la ETo que no se adecuan a las características de la zona. El cálculo se realiza aplicando la siguiente expresión: ETo = 900 U 2 ( e s − ea ) T + 273 ∆ + γ (1 + 0 .34 U 2 ) 0 .408 ∆ ( R n ) + γ Donde: ETo Rn Ra G = Evapotranspiración de referencia (mm/dia) = Radiación neta en la superficie del cultivo (MJ/m2/dia) = Radiación extraterrestre (mm/dia) = Densidad del flujo del calor del suelo (MJ/m2/dia) 6 . 2. resultados de investigaciones en ejecución para la zona de valles y chaco permitirán introducir ajustes para mejorar el cálculo de evapotranspiración de referencia.Cálculo del área bajo riego óptimo. bajo condiciones locales de poca disponibilidad de datos meteorológicos y que haya sido evaluado en su comportamiento en relación a las condiciones extremas de la zona. no cuentan con recomendaciones uniformizadas sobre metodologías de cálculo de las diferentes variables para la determinación de las necesidades de riego de los cultivos. ha promovido estudios de investigación orientados a cubrir esta necesidad y contar con un método estandarizado de cálculo de la ETo. Blaney Cridle. debido a la variabilidad de resultados que se presentan por el uso de diversos métodos de cálculo de evapotranspiración (ETo) para diferentes zonas. que sean adecuadas a las condiciones de clima y suelo de nuestro país. Sin embargo. Cat Pronar. Calculo de la ETo por el método Penman Monteith En zonas donde se disponen de datos meteorológicos: temperaturas promedio máximas y mínimas mensuales. lo cual hace difícil el dimensionamiento de los sistemas de riego y puede resultar en errores significativos en la determinación de la demanda de agua para riego. 27 * Tmin /(Tmin + 237)] en las áreas correspondientes al Altiplano Norte.611 exp [17.5 m/s hasta 4 m/s. valor que es de fácil acceso por medio de la media de la Temperatura Máxima y la Temperatura Mínima. los resultados de Evapotranspiración de Referencia presentan una variación de + 1%. de altura (m/s) = Presión de vapor de saturación (kPa) = Presión real de vapor (kPa) = Déficit de presión de vapor (kPa) = Pendiente de la curva de presión de vapor (kPa/ºC) = Constante psicrométrica (kPa/ºC) En zonas en las que no se cuenta con datos agroclimáticos completos. Cuando no se cuenta con información sobre Humedad Relativa La Humedad Relativa o el Punto de Rocío son valores no siempre fáciles de hallar. que son los datos extremos utilizados. para todas las localidades se ha podido apreciar que realizando variaciones de la velocidad del viento a 2 m de altura desde 0. humedad relativa y la radiación solar. De acuerdo a los resultados obtenidos en estudios previos. mientras que en las áreas 7 . de altura (ºC) = Velocidad del viento a 2 m. b). en cambio.611 exp [17.Cálculo del área bajo riego óptimo. pues la mayor parte de las estaciones son termopluviométricas y no poseen instrumentos para determinar estos parámetros. Para hallar la presión real de vapor. así como las realizadas por el PRONAR.27 * T /(T + 237)] Donde T seria la temperatura media ambiente del mes o periodo considerado. Para la estimación de los datos faltantes en los diferentes casos. Cuando no se cuenta con información sobre velocidad del viento. Para ello se propone la utilización de la fórmula de la presión de vapor para hallar la presión de saturación (es): es = e° (T) = 0. a través de estimaciones de las variables faltantes. es posible aplicar la formula de Penman Monteith. se han hecho las siguientes consideraciones: a). Estos resultados permiten afirmar que en caso de no contar con el dato de velocidad del viento es conveniente utilizar el valor ampliamente recomendado por diversos autores de 2m/s. se aconseja utilizar la Ecuación anterior pero aplicando la Temperatura mínima (Tmin) en lugar de la Temperatura Ambiente: es = e° (Tmin) = 0. 2002 T U2 es ea es – ea ∆ γ =Temperatura media del aire a 2 m. como velocidad del viento. Cat Pronar. Cuando se cuenta con los datos de nubosidad se puede hallar la radiación global con la siguiente fórmula: Rg = (1-α) ( a + b* n/N) * Ra Donde: α = albedo.16 √ (Tmax –Tmin) * Ra 8 . Las condiciones en un día soleado resultan en altas temperaturas durante el día y bajas temperaturas durante la noche.27 * (Tmin-3) /((Tmin-3) + 237)] De esta manera si se cuenta con las temperaturas máximas y mínimas se puede calcular fácilmente el Déficit de Presión de Vapor (es-ea). La fórmula de Radiación postulada por Hargreaves ha sido calibrada y validada en varias localidades y es la siguiente: Rg = 0. Cuando no se cuenta con datos de Radiación Solar La Radiación Neta Solar (Rn) se obtiene de restar Radiación Global (Rg) menos el Balance de Onda Larga (ROL): Rn = Rg – ROL La Radiación Global es un parámetro que depende de la nubosidad o que en algunos casos es medida directamente. Cat Pronar. c).28 b = constante de correlación igual a 0. 2002 correspondientes al Altiplano Central y Sur (aproximadamente desde la Latitud Sur 17° y hacia el sur) se aconseja aplicar la Temperatura Mínima menos 3 grados centígrados: ea = e° (Tmin-3) = 0.611 exp [17. se puede hallar la Rg por medio de la aplicación del concepto establecido por Hargreaves por el que se establece que la diferencia entre la temperatura máxima y mínima se relaciona directamente con el grado de nubosidad en cualquier zona.23 a = constante de correlación igual a 0. mientras que un día nublado la temperatura máxima será mas baja y la temperatura mínima será mas alta.52 n = horas sol reales (se obtiene de los registros meterorológicos) N = horas sol máximas de acuerdo a la latitud y el mes (se obtiene de Tablas) Ra = Radiación Extraterrestre de acuerdo a la latitud y el mes (se obtiene de Tablas). En caso de no existir los datos de nubosidad u horas sol reales. por definición 0. Entonces la diferencia entre la temperaturas máximas y mínimas pueden ser usadas como indicadores de la Radiación Global que llega y es retenida por la superficie.Cálculo del área bajo riego óptimo. 35 Rg/Rso – 0. superficies de cultivo y etapas de crecimiento de los cultivos.34-0. clima). altitud. Cat Pronar. En efecto. Por otra parte la ROL se halla de la siguiente ecuación: ROL = σ * ((Tmax K4 + Tmin K4)/2) * (0. Un conocimiento real y preciso de la cédula de cultivos constituirá un elemento central para la determinación del requerimiento de agua de los cultivos propuestos en un determinado proyecto. 2. las mismas se presentan en el anexo 1.35) Donde: ROL Tmax K Tmin K ea Rg Rso = Balance de Onda Larga = Temperatura máxima en grados Kelvin = Temperatura mínima en grados Kelvin = Presión real de vapor calculada con ecuación 10 = Radiación global calculada con Ecuación 12 ó 13 = Radiación recibida en un día completamente despejado ≈ 0.2. tanto desde el punto de vista del medio natural (relieve. se han desarrollado planillas de cálculo que pueden ser utilizadas bajo diferentes condiciones de accesibilidad de datos.75 Ra De esta manera. De esta manera si no se cuenta con los datos de Radiación Global medida en forma directa o de horas sol reales (n) solo con los datos de temperatura máxima y mínima y radiación extraterrestre. También se puede afirmar que todo el cálculo de la fórmula de Evapotranspiración de Referencia puede ser llevado adelante en forma bastante precisa con sólo contar con los valores de termometría de cualquier zona. proximidad de los centros de consumo. una identificación precisa de las distintas variedades. Cédula de cultivos Las zonas agrícolas sean estas en los valles. tienen una composición heterogénea en cuanto al área que ocupa cada cultivo en el área de riego. como de las estructuras y sistemas de producción (dimensiones de explotación. Adicionalmente. sólo contando con datos de Temperaturas máximas y mínimas de una zona se puede calcular rápidamente la Radiación Neta para utilizarla en la fórmula de Penman-Monteith.14√ea) * (1. épocas de siembra y cosecha. se puede lograr una muy buena aproximación del valor de Rg. durante los diferentes periodos del año agrícola.Cálculo del área bajo riego óptimo. con el objetivo de facilitar el procedimiento de cálculo de la ETo. facilitará por una parte la determinación de las necesidades de agua y por otra 9 . tecnología que emplean. condiciones socio-económicas y culturales según las zonas agroecológicas). 2002 Esta aproximación ha sido calibrada en las localidades donde se trabajó con lisimetría y se ha podido apreciar que los resultados difieren en menos del 5 % con aquellos hallados utilizando la Ecuación para calcular el Balance de Onda Larga (ROL). altiplano o llanos. aún dentro de una misma cuenca en lugares relativamente cercanos. una parte se infiltra y se incorpora a la zona radicular. De modo que. Cat Pronar. Por otro lado. intensidad. Normalmente tiene una marcada distribución espacial y temporal.3. En el caso de lluvias frecuentes y ligeras puede ser muy importante la 10 . se define como la proporción de agua retenida en la capa radicular con relación a la cantidad de lluvia caída. La duración de las etapas del cultivo dependerá fundamentalmente de la variedad del cultivo y de las condiciones en que se desarrolla el crecimiento. Del total de agua de lluvia que cae sobre la superficie de un terreno. la definición de las épocas de siembra y la cuantificación de las superficies de cultivo bajo riego (en ha o %). grado de humedad. Las precipitaciones contribuyen en mayor o menor medida a satisfacer las necesidades de agua de los cultivos. cobertura de cultivo. En efecto. por un lado. Las etapas de crecimiento de los cultivos comprenden: fase inicial. La descripción de la cédula de cultivos deberá incluir necesariamente tanto las características de los cultivos a secano como de los cultivos bajo riego. desde donde se evapora posteriormente. etc) y por otra de las características de precipitación (altura de caída de agua. que origina la escorrentía tanto superficial como subterránea. En las regiones de lluvias fuertes e intensas puede ocurrir que solamente entre y quede almacenada en la rizósfera una parte de ellas y por consiguiente. de un año a otro y es más notoria entre las zonas áridas y semiáridas. una gran parte de las necesidades de agua de los cultivos está cubierta por las precipitaciones. 2002 la estimación de parámetros climáticos y edafológicos requeridos para los cálculos de demanda. Hay lugares donde llueve mucho y otros donde casi no llueve. Por tanto se presentan variaciones importantes en la cantidad de precipitación. también hay variaciones entre las épocas del año. por el contrario durante la estación seca. Precipitación y precipitación efectiva (Pe) La precipitación es una de las manifestaciones del ciclo hidrológico. otra parte se pierde por escorrentía superficial y otra parte queda interceptada por la vegetación. especialmente la temperatura. otra parte percola en profundidad fuera del alcance de las raíces. La Precipitación efectiva (Pe). pendiente. Su magnitud depende. permitirá cuantificar la demanda de agua tanto para la época de siembras de invierno (estiaje) como para la época de siembras de verano. de las características del terreno ( condiciones físicas. durante la estación lluviosa. dependerá de la exactitud y confiabilidad de la información obtenida referente a las fechas de siembra y cosecha de cada uno de los cultivos y de sus áreas respectivas bajo riego. etapa de desarrollo. la mayor parte del agua proviene del riego.Cálculo del área bajo riego óptimo. duración y frecuencia). la eficacia de la lluvia será baja. denominada precipitación efectiva. La fracción de lluvia que se incorpora a la zona de las raíces de las plantas es la que efectivamente se aprovecha por el cultivo. la demanda total real de agua (mensual o anual). 2. periodo medio (floración) y periodo final o cosecha. En el Japón.80 precipitación media mensual en mm. Se emplean diferentes criterios en diversos países para estimar la lluvia efectiva de la total.4. para tener en cuenta los efectos de las características del cultivo sobre sus necesidades de agua. resultantes de la diferencia. se consideran que no son efectivas las lluvias diarias inferiores a 12 mm y que son efectivas en un 80% las superiores a 12 mm. constituye el primer paso para conocer y predecir los efectos del clima en la evapotranspiración del cultivo de referencia (ETo). se consideran como efectivas el 80% de las lluvias de noviembre y el 90% de diciembre a marzo. Pero. se hace 11 . 2002 interceptación por las hojas de las plantas. Siendo adoptadas las siguientes expresiones para el cálculo de la precipitación efectiva: • • • Altiplano : Valles : Chaco : Donde: pp 2. son efectivas al 70. En Birmania. en otro. se considera que las lluvias tienen una efectividad del 80% pero las lluvias diarias inferiores a 1. lo cual queda sin embargo más que contrarrestado por el aumento de la evaporación de la lluvia interceptada por esas hojas. en función a las características agroecológicas de las regiones de altiplano. se equipara la lluvia efectiva a la lluvia media pero no se toman en consideración las lluvias diarias inferiores a 5 mm y las superiores a 75 mm en un día y a 125 mm en diez. lluvias de 25 a 30 mm durante las fases inicial y temprana de desarrollo del cultivo con un porcentaje reducido de cubierta sombreada pueden traer consigo una ganancia neta que sea tan solo de un 60% de las lluvias recibidas. = (pp mm/mes –12) * 0. En Tailandia. considera que no son efectivas las precipitaciones menores a 12. según uno de esos métodos se considera que solamente son efectivas el 60% de las lluvias estacionales medias. 75 y 80%. En la práctica. se puede suponer razonablemente que las lluvias ligeras interceptadas tienen una eficacia cercana al 100%.70 (pp mm/mes –15) * 0. Incluso. Las lluvias mensuales. en condiciones de cubierta sombreada completa. Coeficiente de los cultivos (Kc) y Evapotranspiración real (ETR o ETc) El cálculo de la evapotranspiración. las plantas húmedas tienden a transpirar menos. 15 y 20 mm respectivamente. ya sea por medio de métodos directos e indirectos. Cat Pronar. El Programa Nacional de Riego. Cuando un gran porcentaje del suelo no quede cubierto por los cultivos y su superficie haya estado seca durante cierto tiempo antes de la lluvia. en el caso del arroz no inundado. tampoco se consideran efectivas las lluvias caídas después de 5 días del último riego. Unas lluvias de 6 a 8 mm al día pueden perderse prácticamente casi en su totalidad debido a la evaporación. valles y chaco.Cálculo del área bajo riego óptimo. En la India. podrá ser considerable la evaporación de la superficie húmeda del suelo.85 mm y superiores a 30 mm no se toman en consideración.75 (pp mm/mes –20) * 0. Para la etapa inicial. Esta variación es más evidente en cultivos anuales. en que la superficie mojada es pequeña. Se puede obtener la ETR mediante la siguiente expresión: ETR = Kc * ETo El valor del coeficiente del cultivo depende de las características de la planta y expresa la variación de su capacidad para extraer el agua del suelo durante su periodo vegetativo. En estos cultivos hay que distinguir cuatro etapas en su periodo vegetativo: • Etapa inicial o establecimiento del cultivo: Abarca desde la siembra o plantación hasta que el cultivo queda plenamente establecido. A continuación se describe el método propuesto por la FAO para determinar el coeficiente de cultivo durante las cuatro etapas que abarca su periodo vegetativo. • Etapa final o de maduración y cosecha: Abarca desde el final de la etapa anterior hasta la maduración del cultivo o su cosecha. 12 . Es importante recalcar que es indispensable compilar datos in situ sobre el periodo vegetativo y el ritmo de desarrollo de los cultivos bajo riego. • Etapa de desarrollo del cultivo o de rápido crecimiento: Abarca desde el final de la etapa anterior hasta que el cultivo cubre o sombrea el 70 a 80% de la superficie del suelo. 2002 necesario conocer los coeficientes de cultivos (Kc). El valor de Kc representa la evapotranspiración de un cultivo en condiciones de desarrollo óptimas y que permita alcanzar rendimientos máximos. con objeto de relacionar la Evapotranspiración del cultivo de referencia (ETo) con la evapotranspiración del cultivo (ETc). Se determina gráficamente en función del nivel medio de ETo durante dicha etapa inicial y la frecuencia de riegos o lluvias apreciables en dicho periodo. que se manifiesta por el envejecimiento del follaje.Cálculo del área bajo riego óptimo. suponiendo que los rayos del sol inciden perpendicularmente. el coeficiente de cultivo Kc puede variar mucho conforme varia la humedad de la superficie del suelo. • Etapa de mediados de periodo o de máxima evapotranspiración: Abarca desde el final de la etapa anterior hasta la iniciación de la maduración del cultivo. que cubren todo su ciclo en un periodo reducido de tiempo. salvo en el caso del riego localizado. cubre o sombrea un 10% de la superficie del suelo. Cat Pronar. nunca se deben utilizar valores de Kc estimados por otro método diferente. Cat Pronar.3 El coeficiente de cultivo para las etapas tercera y cuarta se obtiene. 13 . para cada cultivo. Por ejemplo.Cálculo del área bajo riego óptimo. para el cálculo de la ET(cultivo) por los métodos de FAO se deben emplear valores de Kc tabulados por la FAO. Para el cálculo de la Et(cultivo) por un determinado método.Obtención del coeficiente del cultivo para la fase inicial en función de ETo y la frecuencia de riegos o lluvias (FAO). para ETo = 6 le corresponde un Kc = 0. En la siguiente figura se presenta la curva típica de los valores Kc según las etapas de desarrollo indicadas. a condición de que sean empleadas en las mismas condiciones en que fueron elaboradas. Suponiendo una frecuencia de riego de 10 días. según tablas publicadas.. 2002 Figura 1. Cat Pronar. según las condiciones agroecológicas de altiplano. alcanzando valores máximos (1 – 1. respectivamente. A medida que el cultivo avanza en su ciclo biológico y empieza 14 . pueden contener inexactitudes debido a muchos factores que intervienen en la determinación del Kc. el ritmo de desarrollo del cultivo. valles mesotérmicos y chaco.Curva de coeficiente de cultivo. de los Kcs y periodos vegetativos de los cultivos más importantes de nuestro medio.Cálculo del área bajo riego óptimo.. el viento es el factor que más repercutirá en la tasa de transpiración. éstos valores no son absolutos.2) cuando la cobertura del suelo es del 70 – 80%. especialmente durante la primera fase de desarrollo. a los valores del coeficiente de cultivo de la primera. Los puntos A. sobre todo porque después de la temperatura. valles. tercera y cuarta etapas En los cuadros siguientes se sugieren valores. las fechas de siembra o plantación. 2002 Figura 2. el estado sanitario del cultivo y las frecuencias de las lluvias o del riego. se deben tomar en consideración los valores recomendados en función de las condiciones climáticas generales. en especial el viento y la humedad. Otros factores que repercuten en los valores de Kc son: las características del cultivo. calculados según la metodología FAO. la duración del periodo vegetativo. Para adoptar un valor de Kc. C y E corresponden. Los valores de Kc aumentan a medida que crece el área foliar y la cobertura del suelo por parte del cultivo. Sin embargo. la salinidad. niveles freáticos. A continuación se incluyen los valores Kcs según zonas agroecológicas. Consiguientemente. A su vez algunos de estos factores dependen en parte de las prácticas agrícolas y de riego que se utilicen. 2002 la senescencia foliar.Cálculo del área bajo riego óptimo. hasta alcanzar cifras de 0. 15 . estos valores han sido obtenidos en investigaciones del PRONAR y ajustados según estudios FAO. el tamaño de los campos agrícolas.25 – 0.30 cuando apenas quedan hojas (maduración). los valores de la ETR dependen en gran medida de las condiciones locales. la humedad del suelo. la altitud. . Cat Pronar. las características de su medio circundante. entre ellas la variación del clima. decrecen los valores de Kc. el método de riego y los métodos de cultivo. 10 0.74 0.00 0.35 0.45 0.45 0.60 0.00 1.85 0.41 0.85 0.68 0.85 32 33 34 35 150 180 150 120 0.33 0.65 1.50 0.20 0.73 1.86 0.71 0.87 0.00 0.43 0.32 0.10 1.75 0.76 0.10 0.15 0.78 0.90 20 Frutilla 21 Girasol 270 150 0.33 0.45 37 Tabaco 38 Tomate (tardia) 180 150 0.74 0.85 0.73 0.20 1.69 0.90 0.73 1.45 0.85 1.73 1.75 0.15 1.40 0.35 0.32 0.95 0.80 1.20 0.72 0.50 0.02 0.65 0.95 0.77 0.95 0.75 0.15 1.80 0.90 0.60 0.34 0.15 1.15 1.98 1.10 1.35 0.65 0.65 39 Tomate (temprana) 120 0.82 1.70 0.96 1.73 0.80 0.15 0.05 1.65 43 Zanahoria 150 0.60 0.95 0.05 1.80 1.66 0.77 0.00 0.74 0.95 0.31 0.92 0.45 0.41 0.92 1.01 1.65 0.30 42 Yuca 270 0.15 1.00 0.05 0.80 0.80 0.05 0.42 0.45 0.97 0.00 1.92 1.37 0.50 0.95 0.80 1.41 0.85 0.70 0.90 0.00 1.00 1.80 0.15 1.30 0.05 0.75 1.70 0.90 23 Locoto 24 Maíz (choclo) 180 120 0.05 0.73 0.60 26 Maní (tardia) 27 Maní (temprana) 210 180 0.05 1.20 0.78 1.07 0. Cat Pronar.35 0.90 0.78 0.15 0.86 1.91 1.85 0.65 22 Hortalizas menores 90 0.32 0.55 0.15 0.00 1.79 0.72 1.05 0.00 1.10 0.74 1.00 0.87 0.00 1.15 1.80 0.36 1.31 0.95 0.85 0.67 0.85 0.20 0.75 1.75 9 Avena (grano) 10 Caña de azucar 11 Cebolla (cabeza) 180 365 150 0.95 1.25 1.71 0.30 0.15 0.89 0.00 0.75 29 Papa (tardia) 30 Papa (temprana) 180 120 0.95 0.70 1.78 1.80 0.95 1.65 0.41 0.00 0.45 0.55 0.42 0.75 16 Damasco 270 0.65 2 Ají (tardia) 3 Ají (temprana) 150 120 0.80 4 Alcachofa 330 0.15 0.43 0.55 16 .02 1.77 1.95 0.00 1.95 0.92 Cebolla (verde) Ciruelo Cítricos Cucurbitáceas Remolacha Remolacha forrajera Sandía Sorgo 0.38 0.80 0.75 31 Pimenton 150 0.34 0.60 0.15 0.71 1.70 0.95 25 Maíz (grano) 150 0.95 0.32 0.15 1.80 0.87 0.85 1.68 1.75 0.75 0.74 1.20 0.03 0.55 36 Soya 120 0.45 0.95 0.85 19 Frejol (verde) 120 0.43 0.15 1.00 5 Algodón 6 Arveja (grano) 180 150 0.95 1.90 0. 2002 COEFICIENTES DE CULTIVO (Kc) PARA VALLES MESOTERMICOS Y CHACO Ciclo Cultivos Coeficientes De Cultivo (Kc) Veget Nº (días) 1 Achojcha 120 0.82 0.97 0.80 0.15 1.10 0.Cálculo del área bajo riego óptimo.33 0.45 0.75 0.41 0.65 0.65 40 Trigo (invierno) 41 Vid 150 240 0.82 1.82 28 Papa (intermedia) 150 0.87 0.85 0.85 0.65 0.85 17 Durazno 18 Frejol (grano) 270 150 0.02 0.50 0.92 0.40 0.02 8 Avena (forrajera) 120 0.15 0.05 0.15 1.67 0.34 0.90 1.80 12 13 14 15 120 270 365 150 0.60 0.70 0.80 7 Arveja (verde) 120 0. 91 0.15 1.70 0.41 0.90 0.80 1.80 0.48 0.75 0.80 0.65 0.71 0.97 1.75 0.55 0.74 0.66 0.95 0.76 0.90 0.96 1.15 1.24 0.05 1.87 1.85 1.02 1.08 1.37 0.10 0.76 0.41 0.35 0.15 1.24 0.82 0.75 0.48 0.07 0.80 0.85 0.14 0.00 0.85 0.15 1.02 1.15 0.62 0.05 1.68 0.70 1.95 0.00 1.91 0.97 1.96 0.24 0.80 1.05 1.80 1.68 0.08 1.95 0.41 0.05 0.73 0.78 0.75 1.50 0.79 1.38 0.20 1.70 0.48 0.95 0.43 0.50 1.76 0.70 1.90 0.03 1.85 0.05 1.47 0.90 0.85 1.62 1.15 1.80 0.68 0.74 0.85 0.50 0.70 0.65 0.50 0.68 0.61 0.95 0.15 0.05 1.97 0.42 0.80 1.65 0.05 1.88 0.40 0.78 0.92 0.65 1.05 1.15 0.83 1.02 1.97 0.70 0.14 1.80 0.00 0.05 0.60 0.30 0.75 0.75 0.00 1.90 1.85 0.24 0.50 0.37 0.03 0.38 0.15 0.38 0.05 0.00 0.50 0.87 0.45 0.70 0.95 1.77 0.50 0.78 0.70 0.20 0.82 0.70 0.90 0.65 0.55 0.65 0.03 0.37 0.95 0.81 0.95 0.80 0.15 1.38 0.47 0.75 0.50 0.76 0.97 0.60 1.38 0.41 0.85 0.10 1.75 0.66 0.10 0.15 0.00 0.36 0.42 0.41 0.08 0.76 0.82 1. Cat Pronar.00 0.88 0.14 0.05 0.20 0.40 0.70 0.03 1.03 1.90 0.85 0.95 0.92 1.95 0.02 0.87 1.73 0.80 0.05 1.85 0.15 1.67 0.00 1.69 0.78 0. 2002 COEFICIENTES DE CULTIVO (Kc) PARA VALLES Nº 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 Cultivos Ajo (temprana) Ajo (tardia) Alfalfa Arveja (seca) Arveja (verde) Avena (forrajera) Avena (grano) Brócoli Cebolla ( verde) Cebolla (cabeza) Centeno (grano) Ciruelo Coliflor Cucúrbitáceas Damasco Durazno Flores (tardia) Flores (temprana) Frijol (grano) Frijol (verde) Frutilla Haba (seca) Haba (verde) Hortalizas menores Locoto Maíz (choclo) Maíz (forrajero) Maíz (grano) Maní (tardia) Maní (temprana) Manzana Nabo Papa (tardia) Papa (intermedia) Papa (temprana) Pastura (nativa) Pera Pimentón Rábano Remolacha forrajera Remolacha Repollo Tomate (temprana) Tomate (tardia) Trigo (grano) Vid Zanahoria Ciclo Veget 180 210 365 150 120 120 180 150 120 150 180 270 150 150 270 270 120 90 150 120 270 150 120 90 180 150 120 180 210 180 270 120 180 150 120 365 270 150 40 180 150 150 120 150 180 240 150 Coeficientes De Cultivo (Kc) 0.87 0.74 0.95 0.41 0.41 0.82 1.00 0.60 0.70 0.30 17 .90 0.95 1.82 0.78 0.00 0.73 0.60 0.40 0.80 0.41 0.00 1.47 0.36 0.95 0.00 1.89 0.35 0.65 0.76 0.60 0.90 0.60 0.70 0.75 0.30 0.43 0.95 0.09 0.37 0.81 0.95 0.03 0.24 0.40 0.95 1.90 0.70 0.80 0.Cálculo del área bajo riego óptimo.97 0.13 1.24 0.60 0.79 0.95 1.05 1.05 1.41 0.42 0.00 0.15 0.03 1.90 0.90 0.95 1.90 0.90 0. 05 0.48 0.75 0.15 1.60 1.15 0.57 0.91 0.94 1.75 0.50 0.75 1.95 0.85 1.57 0.40 0.65 0.14 0.95 0.00 0.97 0.95 0.02 1.15 0.40 0.85 0.30 0.95 1.16 1.15 0.92 0.60 0.50 0.16 0.55 0.57 0.95 0.70 0.85 0.02 0.85 0.65 0.75 0.15 0.88 1.87 1.75 1.03 0.25 1.15 0.33 0.80 0.38 1.91 0.82 0.80 0.37 0.85 1.87 0.70 0.89 0.35 0.86 0.15 0.75 0.50 0.16 1.05 1.60 1.73 0.70 0.95 0.70 0.00 0.10 1.30 1.20 18 .92 1.60 0.67 0.15 1.15 1.70 0.10 0.53 0.87 0.90 0.60 1.38 0.75 1.74 1.75 0.30 0.70 0.20 0.80 0.43 0.60 1.25 0.70 0.37 1.48 0.68 0.50 0.37 0.95 0.75 0.40 0.37 0.81 0.03 0.03 0.50 0.91 0.20 0.89 0.03 1.35 0.48 0.60 1.95 1.40 0.94 0.15 0.60 1.15 0.44 0.20 0.20 0.60 0.97 0.50 0.65 0.30 1.76 1.90 1.10 0.94 1.44 0.36 0.88 0.62 0.85 1.60 1.30 1.62 0.20 0.86 0.00 1.74 0.00 1. 2002 COEFICIENTES DE CULTIVO (Kc) PARA ALTIPLANO (Valores ajustados en base a estudios de FAO e investigaciónes del PRONAR) Nº Cultivos 1 Ajo (tardia) 2 Ajo (temprana) 3 Alfalfa 4 Arveja (seca) 5 Arveja (verde) 6 Avena (forrajera) 7 Avena (grano) 8 Cebada (grano) 9 Cebada (verde) 10 Cebolla (cabeza) 11 Cebolla (verde) 12 Cucurbitáceas 13 Durazno 14 Haba (tardia) 15 Haba (intermedia) 16 Haba (verde) 17 Hortalizas (carpa solar) 18 Maíz (choclo) 19 Maíz (grano) 20 Manzana 21 Nabo 22 Oca 23 Papa (tardía) 24 Papa (temprana) 25 Papalisa 26 Pasturas (nativas) 27 Quinua 28 Trigo (grano) 29 Zanahoria Ciclo Veget (días) 210 180 240 240 150 120 180 180 120 180 150 210 270 240 180 150 120 150 210 270 120 180 210 150 210 365 210 210 180 Coeficientes De Cultivo (Kc) 0.75 1.85 0.97 1.15 1.03 0.05 0.15 0.77 0.95 0.02 0.02 1.Cálculo del área bajo riego óptimo.80 0.97 0.95 1.25 1.53 0.40 0.33 0.16 0.40 0.73 0.15 1.92 0.40 0.15 0.30 0.81 0.73 0.82 0.44 0.63 0.50 0.95 1.20 0.10 1. Cat Pronar.37 0. hasta alcanzar el nivel de agua útil (AU). el agotamiento de la reserva en el suelo supera los límites fijados. A partir de ese momento en la programación día a día. como normalmente debe suceder. lo que llevará otra vez el suelo a la situación inicial. en este momento si no se riega. unos pocos días como máximo. 2. se realiza una aportación neta de agua (Nn) igual a la diferencia que existe entre las ganancias y las pérdidas. 2002 2. 19 .Cálculo del área bajo riego óptimo. la reserva de agua va variando cada día. si el consumo del cultivo (ETR) supera. a la precipitación efectiva (Pe). Necesidades de riego de los cultivos y eficiencias de riego Las necesidades de riego se refieren a la cantidad de agua y al momento de su aplicación con objeto de compensar los déficits de humedad del suelo durante el periodo vegetativo de un cultivo dado. puede expresarse como: Nn (mm) = (Pe + dac) – (ETR + dp) + ∆W Donde: Nn = ETR = dp = Pe = dac = ∆W = Necesidades netas de riego (mm) Evapotraspiración del cultivo (mm) Pérdidas por percolación profunda de la zona radicular(mm) Aportes de la precipitación efectiva (mm) Aportes por ascensión capilar (nivel freático) (mm) Variación de la humedad del suelo (CC y PMP) (mm) Si transcurrido un corto periodo de tiempo después de una lluvia o riego. Es decir ∆W = 0 en el balance hídrico de este periodo. es decir antes de regar sucederá que: ∆W = NAP Teóricamente para programar un riego. la acumulación de agua en el suelo debido a anteriores precipitaciones o aportaciones de aguas superficiales y subterráneas. en principio el suelo debe estar en capacidad de campo. el cual con respecto a un periodo y a un cultivo dado. Necesidades netas de riego (Nn) Se basan en el balance hídrico. Por tanto. El límite de días que podemos dejar transcurrir sin regar vendrá fijado por el nivel de agotamiento permisible (NAP) que hayamos estimado.5. bien sea por efecto de las lluvias o de un riego inicial. Cat Pronar.5. las aguas subterráneas.1. la variación de la reserva en el suelo referido a ese mismo periodo es nulo. Estas necesidades de riego quedan determinadas por la evapotranspiración del cultivo menos el agua de aporte de las precipitaciones. en este caso se requerirá un riego con un volumen neto igual al agua útil (AU). Pero también depende del tipo de operación del sistema de riego: continuo o intermitente.5. Esta 20 . además del tipo de suelos. La eficiencia de distribución se refiere a la relación que existe entre el caudal que llega a las parcelas y el que fue entregado al sistema de distribución en sus respectivas tomas (de distribución o repartición) según sus tradiciones en cada zona de riego. debe aumentarse la cantidad necesaria para cubrir las pérdidas que ocurren en el sistema en general.2. A pesar de que la eficiencia de conducción es el componente más susceptible a ser mejorado por ejemplo mediante revestimientos con hormigones. Necesidades de riego brutas (Nb) A las necesidades de riego netas o la demanda neta obtenida luego de las consideraciones anteriores.3. grado de mantenimiento y de la modalidad de operación del sistema. Al dividir la necesidad neta de riego (Nn) entre la eficiencia total (Et) del sistema se obtiene las necesidades de riego brutas o demanda bruta (Nb). Cat Pronar. obviamente es muy variable de un sistema de riego a otro y de un área geográfica a otra. características del canal. tipo del revestimiento. En condiciones sin mejoramiento (sistema rústico) las eficiencias suelen reportar valores entre 45 a 60%. Tiene tres componentes principales. embalse o reservorio).5. total) La eficiencia total del sistema de riego es la relación entre el volumen de agua utilizado por los cultivos (evapotranspiración) y el volumen de agua suministrado desde la fuente. distribución y aplicación. amplitud del área regable. Estas pérdidas dependen fundamentalmente de la acción y/o participación del hombre. En efecto. como se expresa en la siguiente relación: Etotal = Econducción * Edistribución * Eaplicación.Cálculo del área bajo riego óptimo. pero no siempre se logra superar el 90% en situación con proyecto. generalmente varia entre 75 a 90%. la “eficiencia de captación” para el caso de ríos y/o la “eficiencia de almacenamiento” para el caso de presas o embalses. En sistemas de riego con captaciones de agua de río y/o derivaciones de embalses o presas. Eficiencia total del sistema de riego (Ef. se deberá también considerar un cuarto componente. 2002 2.  Nn  Nb( mm) =   *100  Et  2. Usualmente se considera hasta el punto de entrega al sistema de distribución (canales secundarios e inclusive terciarios). dependen de la selección que se haga de los sistemas de captación. conducción. La eficiencia de conducción corresponde a la relación que existe entre el caudal que llega al sistema de distribución y el caudal captado en la fuente de agua del sistema (río. del modo de operación del sistema y de varios factores más. Esta eficiencia depende de varios factores: longitud de los canales. longitud. la eficiencia de aplicación no rebasa el 60%. Dotación de agua estacional o mensual Una vez determinados los tipos y la intensidad de los cultivos. de acuerdo a la siguiente expresión:   10  * Nn * An Vd =  Ecap * Ec * Ed * Ea   21 . finca o unidad de riego. 2002 eficiencia depende del tipo de canales. y para riego continuo valores del 85%. aspersión). pendientes menores a 2%. dimensiones. surcos. la eficiencia puede alcanzar valores de 75 a 80%. melgas. 2. como el tipo de suelo (textura. A modo de información.Cálculo del área bajo riego óptimo. Por término medio. profundidad radicular. método de riego empleado (inundación. en el cuadro 2 se presenta las eficiencias de aplicación promedio en función del tipo de suelo y método de riego. profundidad). estructura. en la mayoría de los planes de riego. y a su vez establecidas las eficiencias así como las necesidades de riego. De acuerdo a experiencias en proyectos de riego mejorados (canales abiertos). En las parcelas.6. dependiendo del tipo de operación y mantenimiento y del caudal o flujo con que se maneja el sistema. 2 Tipo de suelo Arenoso Franco o medio Arcilloso o fino Eficiencias de aplicación de agua de riego en porcentajes Melgas 50-60 65-70 55-65 Método de Riego Surcos 40-50 55-65 55-65 Inundación 40-50 50-60 45-55 Nota: Se supone suelos bien nivelados. etc. tipo de cultivo (ciclo fenológico. se podrá estimar la dotación de agua mensual o estacional para la superficie del proyecto. tamaño de las unidades de riego y del manejo de agua a nivel predial del sistema. se refiere a la eficiencia con la que se riega propiamente en el interior de la parcela. Esta eficiencia depende de varios factores. con parcelas mayores a 10 hectáreas y riego intermitente. 1993). La eficiencia de aplicación. Toda el agua aplicada en exceso con respecto a las necesidades reales de los cultivos se considera una pérdida para los fines de cálculo de este tipo de eficiencia. concordantes con experiencias obtenidas en varios sistemas de riego peruanos (Rocha. sistemas de riego bien diseñados y de buena operación. Cuadro. es la relación existente entre la cantidad real de agua almacenada en la zona radicular directamente disponible para el cultivo y la cantidad total de agua aplicada al terreno. recopiladas de trabajos de investigación realizados por la Facultad de Agronomía . Cat Pronar.UMSS en varias zonas de riego. especie). Para determinar el volumen de dotación de agua máximo (Vdmax) para el sistema o proyecto. como los sistemas de riego del altiplano y valles de nuestro país. los cuales responden en general a dos preguntas básicas ¿cuándo se debe regar? y ¿con qué cantidad de agua?. que engloban a varios métodos de programación de riego. 2002 Donde: Vd Ecap Ec Ed Ea Nn An = = = = = = = Volumen mensual o estacional de dotación de agua para el área de cultivo (m3) Eficiencia de captación (fracción) Eficiencia de conducción principal (fracción) Eficiencia de distribución parcelaria (fracción) Eficiencia de aplicación (fracción) Necesidad neta mensual o estacional de riego para cada cultivo (mm) Superficie de cada cultivo (ha). Cat Pronar. es posible aplicar metodologías de programación de riego con bastante éxito. son de aplicación poco probable o directamente no son aplicables. con diferentes niveles de precisión. uno de los métodos del futuro más sugestivos en este campo (Martín de Santa Olalla Mañas. En estos sistemas los calendarios de riego funcionan en forma de turnos según sus derechos o asignaciones preestablecidas. La segunda pregunta está basado en el conocimiento del estado hídrico de la planta.7. parcelas o zonas de riego. en éste caso también se usa las mediciones de la radiación emitida en la banda del infrarrojo y dentro de él pueden clasificarse los métodos modernos de teledetección. La primera comprende los métodos que se basan únicamente en el conocimiento del estado hídrico del suelo. Por último.Cálculo del área bajo riego óptimo. sonda de neutrones o tensiómetros. Se han definido tres grupos. o bien a través de su temperatura como indicador del estrés hídrico de la planta. bien sea de forma directa como es el caso de la cámara de tensión xilemática. 2. Tal es el caso de los métodos que para la determinación de la humedad del suelo utilizan bloques de yeso. una programación según los requerimientos hídricos de los cultivos. Esta valoración puede hacerse en superficies muy reducidas como es el caso de los lisímetros. Programación del riego En sistemas de riego con oferta de agua a libre demanda. una mayoría de los métodos que se aplican en la práctica ordinaria de la programación del riego. corresponde al grupo basado en la valoración del Balance Hídrico del conjunto suelo – planta – atmósfera. En cambio en sistemas con la oferta de agua menor a la demanda. o en unidades mayores. 22 . se considerará las necesidades netas de riego de cada cultivo durante el mes de máxima demanda (In max) (mm/día). 1993). es decir en el manejo de la reserva de agua útil del suelo (∆W) y del nivel de agotamiento permisible (NAP). lagunas y aguas subterráneas. incluyendo las fuentes temporales. Las presas de embalse que permiten regular el caudal del río constituyen otra importante fuente de agua. Los datos sobre el tipo de suelo y su capacidad de almacenamiento de agua deben recopilarse in situ. 3. y estructuras más elaboradas como presas derivadoras y tomas tirolesas. en términos de eficiencia de utilización del agua a nivel de sistema. tales como ríos. 2002 En todo caso. como tomas directas. la programación de riego (en sistemas de riego a libre demanda y/o nuevos). Las aguas subterráneas profundas se aprovechan mediante pozos. Todas las fuentes que son utilizadas para riego.1 Fuentes de agua La oferta de agua se encuentra constituida por las fuentes de agua que es posible utilizar para el riego de una determinada área agrícola. y evaluar los planes o programas de riego. a fin de evitar una disminución de los rendimientos debido a la escasez de humedad del suelo. En caso de un proyecto 23 . se estima con la siguiente fórmula: I = (Hcc – Har)*D/(ETR – Pe) Finalmente. con respecto a un cultivo y una fase de crecimiento dado. Su explotación se realiza generalmente por bombeo. Las lagunas naturales también pueden aprovecharse como embalses reguladores. permite desarrollar y planificar programas indicativos de riego. Cat Pronar. La intensidad de aplicación se determina con la siguiente expresión: Ia = (Hcc – Har)*D Donde: Ia = Hcc = Har = D = Intensidad de aplicación (cm o mm) Humedad a capacidad de campo (%) Humedad antes del riego (%) Profundidad de las raíces (cm o mm) El intervalo de riego (I) (días). vertientes. constituyen la oferta de agua de un sistema de riego existente. adaptados a las condiciones operacionales de campo. vertientes y lagunas pueden aprovecharse mediante diferentes obras de captación. tipos de suelos y clima. OFERTA DE AGUA 3. tanto rústicas como mejoradas.Cálculo del área bajo riego óptimo. Los ríos. La intensidad de aplicación (Ia) variará a lo largo del periodo vegetativo y con respecto a un determinado cultivo y fase de crecimiento. la profundidad y la frecuencia de riego deben adaptarse a criterios de reposición de la humedad del suelo relativo a cada cultivo. ya sea excavados con métodos manuales. Las aguas subsuperficiales que escurren por el lecho aluvial de un río se aprovechan mediante galerías filtrantes o tajamares. o perforados con equipos mecánicos. 3.Cálculo del área bajo riego óptimo. el Fondo de Inversión Productiva y Social (FPS). en caso de obras mejoradas. la oferta de agua es la del sistema inicial. debería considerarse como un 100%. Cat Pronar. muchas veces el caudal de estiaje es cero y solo podrá aprovecharse para riego durante la época de lluvias.1 Oferta de agua de la cuenca La oferta de agua de una cuenca se determina mediante estudios hidrológicos. Por ejemplo.2. con respecto al caudal necesario para el riego. En caso de ríos intermitentes.2. Esta eficiencia es posible cuantificar en obras existentes. más las fuentes adicionales que se prevén incorporar con el proyecto. Se considera caudal seguro el que tiene una probabilidad de ocurrencia mínima del 75% 3. establece que el 20% del caudal mínimo de un río debe dejarse libre como caudal ecológico. principalmente agua potable 3. 24 .2 Disponibilidad de agua La cantidad de agua que puede aprovecharse de un río depende de varios factores.2.2 Eficiencia de captación y conducción La eficiencia de la obra de captación es la relación entre la cantidad de agua que es posible captar en una toma.3 Caudal ecológico El caudal ecológico es el que debe dejarse en un río para preservar la vida vegetal y animal y es actualmente un requisito para la aprobación de proyectos de riego. La construcción de embalses permite regular el río y almacenar las aguas de la época de lluvia para la época de estiaje. Esta eficiencia se traduce en un caudal máximo captado La capacidad del canal de conducción constituye también otra restricción a la oferta de agua. Sólo será posible captar un caudal igual o menor al de la capacidad de conducción. 3. 2002 de mejoramiento. caso contrario el diseño de la obra de toma no es eficiente. El resultado final de un estudio hidrológico debe dar a conocer los caudales seguros de un determinado río que son posibles de aprovechar a lo largo del año. en este caso el caudal regulado de salida de la presa puede satisfacer toda la demanda de agua de los cultivos a regarse. siendo los principales los siguientes: 3 4 5 6 7 oferta de agua de la cuenca eficiencia de captación y conducción caudal ecológico derechos de terceros otros usos del agua. Libro 16.2. Bolivia.. 1991.GANDARILLAS HUMBERTO. Estimación de los usos consultivos de agua y requerimientos de riego con fines de formulación y diseño de proyectos – criterios y procedimientos. debe investigarse si dicha fuente no es utilizada por otros agricultores o por una población para agua potable. 1993. Madrid. Evapotranspiración de referencia para el manejo del agua de riego en la cuenca del altiplano boliviano. compilador Danilo Páz. Universidad del Estado de Utah.H. Proyecto de Riego CHANKAS. en Cuestión Agraria Presente y Futuro. Las necesidades de agua de los cultivos... 133p. U. 727 p. 14. JUAN VALARO José Arturo. Gestión de Riego en Tiquipaya. la oferta total de agua se encuentra constituida por la suma algebraica de dichos valores. Madrid. 4. Cochabamba. Roma. 50p. CROPWAT. Mundi Prensa 457 p 1998.Cálculo del área bajo riego óptimo. 1993. 25 . 13. y otros usos como agua potable. 2. 12.A.PROGRAMA NACIONAL DE RIEGO. 1976.. informe de Investigación aplicada 2001. Perú. Cat Pronar. así como los usos detallados en el punto anterior. Cochabamba. 3.PEIRAV. 1993. Cochabamba.PROGRAMA NACIONAL DE RIEGO. Agronomía del Riego.A.FAO. antes de definir el caudal aprovechable de una fuente. 33161.FAO. España. Agricultura Campesina y Gestión Social del Agua en Tiquipaya.FUENTES JOSE LUIS. “Riego en Bolivia”. Italia. 9.. PEIRAV-UMSS. Desarrollo Histórico y Descripción Analítica de los Sistema de Riego. Programa de ordenador para planificar y manejar el riego. La Paz – Bolivia. Venezuela 1975 5. 70p. 1992-1993.... Mérida . Nº 46. MUNDI-PRENSA. 10. 8. p.PRONARYD-CORDECO. PEIRAV-UMSS.3 Oferta total de agua Una vez conocida la oferta de agua de la cuenca a nivel mensual.. Bolivia. Estudio FAO Riego y Drenaje. Estudio FAO: Riego y Drenaje Nº 24. informe de Investigación aplicada 2001. limitan la oferta de agua que puede aprovecharse de una determinada fuente. 194p.S.. LOGAN.HARGREAVES G. Técnicas de riego.MARTIN DE SANTA OLALLA MAÑAS Francisco.GRASSI CARLOS.. Programación de riego. Coeficientes de cinco cultivos de importancia en el altiplano boliviano.4 Derechos de terceros y otros usos Los derechos de terceros. Recursos Hidráulicos. 1993. 1995. Determinación de coeficientes de cultivo (Kc) en el valle central de Cochabamba. Roma. 7. España.PROGRAMA NACIONAL DE RIEGO. a nivel mensual. UTAH. Italia. 6.ROCHA ARTURO. informe de Investigación aplicada 2001..CIDIAT. 3. Centro Internacional de Riegos.. SAMANI Z.PEIRAV-CNEARC.. 2002 3. 11. Colección del Ingeniero Civil. Stampa Gráfica Digital 1997. Bibliografía 1. A fin de evitar conflictos. Lima.. Bolivia.