A muchos les sorprenderá saber que un sistema de riego por superficie alimentado por gravedad bien diseñado y gestionado tiene el potencial de suministrar eficiencias de aplicación en las explotaciones agrarias por encima de un  85% y hasta un 95% en los suelos adecuados, niveles que son tan buenos como los sistemas por goteo y por aspersión presurizados. Esta forma de riego por superficie se conoce como “riego por superficie de alto rendimiento”, “riego por superficie de precisión” o “riego de caudal-alto”, y se está convirtiendo en una alternativa cada vez más popular entre los sistemas presurizados en estos tiempos de elevados costes de energía. Por lo tanto ¿qué se requiere para el “riego por superficie de alto rendimiento”? En primer lugar vamos a definir lo que entendemos por eficiencia de aplicación.

 

Definición de eficiencia de aplicación en la explotación agraria

La eficiencia de aplicación en la explotación agraria se suele definir como la cantidad de agua consumida por los cultivos en relación a la cantidad de agua aplicada al campo (véase en inglés el documento de FAO para más detalles). La eficiencia de aplicación del riego por superficie suele disminuir a través de la escorrentía (o agua de descarga) al final de la parcela o al infiltrar o percolar agua en el suelo debajo de las raíces de la planta, tal y como se muestra en la Figura 1. 

 

 La escorrentía de aguas superficiales y la percolación debajo de la zona de raíces supone un pobre eficiencia de aplicación

Figura 1: La escorrentía de aguas superficiales y la percolación debajo de la zona de raíces supone un pobre eficiencia de aplicación

Mejorando la eficiencia de aplicación

Al aplicar agua con tasas de caudal alto (véase aquí de forma detallada lo que constituye un caudal alto) se puede reducir la percolación, y al detener el riego cuando el agua alcanza el final de su parcela o surco puede reducir o eliminar el agua perdida durante la escorrentía superficial.

Por lo que para alcanzar una alta eficiencia, primero necesita recibir el agua de su proveedor con caudales altos. En segundo lugar, su sistema de aplicación en parcela necesita ser capaz de aplicar agua con estos caudales altos, lo que significa válvulas o compuertas grandes.  En tercer lugar, su sistema de distribución de agua debería automatizarse para que las compuertas y válvulas se puedan programar para abrir y cerrarse en un tiempo predeterminado para optimizar la eficiencia de aplicación (enseguida hablaremos sobre determinar ese tiempo). Además, para conseguir la mejor eficiencia posible, se necesita la medición de caudal y los sensores de campo para gestionar la aplicación y para medir el avance del agua y la cantidad de percolación del suelo a medida que avanza el riego.

La importancia de la duración del riego

Identificar el fin de riego en el momento exacto, aunque solo sea un poco tarde, significa que se pierden altos volúmenes de agua por la escorrentía superficial en cuestión de minutos, al igual que provoca anegamientos excesivos, acabando enseguida con cualquier eficiencia ganada hasta ese momento. Por lo que la duración del riego (o tiempo de ejecución) se vuelve crítica para alcanzar eficiencias de aplicación mayores: con caudales altos, el tiempo de ejecución óptimo es mucho más corto y la exactitud y precisión requerida para gestionarlo aumenta (véase la Figura 2 más abajo).

Con caudales altos, el punto de corte de riego se vuelve crítico para alcanzar alta eficiencia

Figura 2: Con caudales altos, el punto de corte de riego se vuelve crítico para alcanzar alta eficiencia

La logística de abrir y cerrar manualmente las compuertas con duraciones de riego cortos puede volverse muy difícil de gestionar, y la mayoría de los agricultores se quejan de tener que “perseguir el agua”, la vigilancia continúa mientras abren y cierran compuertas o válvulas a medida que la secuencia de riego avanza por una serie de fajas o módulos. Por lo tanto, usted necesita automatizar el riego por superficie de caudal alto para asegurar que las compuertas y válvulas se cierran precisamente en los puntos de corte adecuados y que se envía un mensaje de alerta si no se cierran correctamente.

Elegir el punto de corte de riego correcto

La importancia de gestionar la duración del riego (tiempo de ejecución) se agrava por el hecho de que el punto de corte de riego óptimo en una determinada faja o módulo cambia con cada riego porque varían las condiciones de la densidad del cultivo y el déficit de humedad del suelo. Tradicionalmente, los puntos de corte de riego se determinaban con reglas básicas basadas en años de experiencia o al visitar físicamente el campo para ver el avance del agua y hacer entonces un análisis. Más recientemente, la decisión se toma con la ayuda de sensores de campo sencillos situados a mitad de distancia de una faja para indicar de forma remota el avance del agua.

Últimos avances

Rubicon Water está actualmente trabajando con investigadores de la Universidad de Southern Queensland para demostrar y analizar el software y los sensores de campo que calculan de forma dinámica el punto de corte de riego óptimo tanto en los sistemas de riego por faja y por surco. Los sensores calculan la infiltración del suelo y la tasa de caudal y el software determina de forma dinámica el punto de corte de riego óptimo para las condiciones actuales, cierra de forma automática la compuerta o válvula y entonces programa la apertura de la siguiente compuerta o válvula en la secuencia de fajas. El sistema no solo acaba con las estimaciones requeridas para determinar la duración del riego sino que también asegura que los puntos de fin del riego se han ejecutado de forma automática.

Se espera que esta tecnología alcance eficiencias de aplicación similares al riego por aspersión y por goteo y que se repita en las condiciones tan cambiantes del mundo real, haciendo que el riego por superficie de alto rendimiento sea una alternativa de modernización sin costes energéticos en la explotación agraria.