Evaluación de la Uniformidad del Riego

Importancia de la Uniformidad en un Sistema de Riego

La uniformidad del riego es un factor determinante en la eficiencia del uso del agua en plantaciones frutales.

Una baja uniformidad implica una distribución desigual del agua dentro de la parcela, generando zonas con déficit hídrico y otras con exceso de humedad. Esto no solo afecta el crecimiento del cultivo, sino que también incrementa los costos de producción al requerir un mayor consumo de agua y fertilizantes.

Por ejemplo, en cultivos de frutales como los cítricos y paltos, una mala distribución del agua puede llevar a frutos de tamaño desigual o con menor calidad comercial, afectando directamente la rentabilidad de la explotación.

Cuando la uniformidad es baja, se requiere aumentar los tiempos de riego para asegurar que todas las plantas reciban la cantidad mínima de agua necesaria. Sin embargo, esto conlleva el riesgo de sobre-regar ciertas áreas, lo que puede provocar pérdidas en la productividad y problemas de salinidad en el suelo.

Métodos de Evaluación Tradicional

La evaluación tradicional de la uniformidad del riego se realiza mediante pruebas de descarga de emisores y mediciones de presión en puntos específicos de la parcela. Sin embargo, este método puede ser laborioso y requerir mucho tiempo, especialmente en grandes extensiones.

El procedimiento consiste en seleccionar líneas laterales representativas y medir los caudales en cuatro puntos por línea:

1. El emisor más cercano a la toma.

2. Un emisor intermedio a un tercio de la línea.

3. Un emisor intermedio a dos tercios de la línea.

4. El emisor más lejano a la toma.

A partir de estas mediciones, se calculan coeficientes que permiten calificar la uniformidad del riego:

• Uniformidad de Distribución de Caudales: Evalúa la relación entre los caudales más bajos y el caudal promedio de todos los emisores.

• Uniformidad de Distribución de Presión: Determina la variabilidad en la presión de trabajo de los emisores, considerando su sensibilidad a los cambios de presión.

Estos coeficientes permiten detectar problemas en la instalación del sistema de riego, pero presentan limitaciones en su aplicación a grandes extensiones de cultivo, donde la toma de datos manual se vuelve poco eficiente.

La uniformidad del riego puede verse alterada con el tiempo debido al desgaste de los emisores, la calidad del agua utilizada, el estado del sistema de filtrado y el mantenimiento del sistema. Para minimizar estos efectos, es recomendable realizar verificaciones periódicas del funcionamiento de los emisores.

Ejemplo Práctico: Cálculo de la Uniformidad de Distribución de Caudales (UD)

Supongamos que realizamos mediciones de caudal en 10 emisores seleccionados dentro de una parcela y obtenemos los siguientes valores en litros por hora (L/h):

Paso 1: Calcular el promedio del 25% de los caudales más bajos

Primero, identificamos el 25% de los emisores con menor caudal. En este caso, tenemos 10 emisores, por lo que tomamos los 3 caudales más bajos:

• 3.6 L/h

• 3.7 L/h

• 3.8 L/h

Calculamos el promedio de estos valores:

Paso 2: Calcular el caudal promedio general

Paso 3: Aplicar la fórmula de la Uniformidad de Distribución (UD)

Interpretación del Resultado

• Una UD del 97.4% indica que el sistema de riego tiene una distribución muy uniforme del agua, lo cual es ideal.

• Se considera que un sistema con UD > 90% es excelente.

• Si la UD está entre 80% y 90%, se considera aceptable, pero puede necesitar ajustes.

• Si la UD < 80%, hay problemas significativos en la uniformidad del riego y es necesario realizar mantenimiento o rediseño del sistema.

Métodos de Evaluación con Teledetección

La teledetección con imágenes satelitales multiespectrales ha surgido como una herramienta innovadora para evaluar la uniformidad del riego en grandes superficies.

A través del análisis de la evolución del Índice Diferencial Normalizado de Vegetación (NDVI), es posible detectar diferencias en el vigor de las plantas que pueden estar relacionadas con deficiencias o excesos de riego.

El NDVI se calcula a partir de la reflectancia de la vegetación en el espectro del infrarrojo cercano y el rojo, permitiendo identificar zonas donde la cobertura vegetal muestra signos de estrés hídrico. Una caída semanal del NDVI en las plantas habitualmente indica una falta o exceso de humedad en el suelo.

Metodología paso a paso

Para una evaluación efectiva de la uniformidad del riego con imágenes satelitales, se recomienda seguir los siguientes pasos:

1. Subdivisión del Sector de Riego

   Dividir la parcela en subzonas, considerando:

   • Zona cercana a la válvula.

   • Zona intermedia.

   • Zona más alejada de la válvula.

   

   Esto debe aplicarse a ambos laterales de las tuberías del sistema de riego.

2. Análisis de NDVI

   Obtener imágenes multiespectrales en diferentes fechas para evaluar la evolución del NDVI en cada subzona. Este análisis puede expresarse en valores absolutos o representarse mediante un mapa de colores.

   

   Mapa de evolución de NDVI para cada subzona de los sectores de riego

3. Identificación de Problemas

   Las subzonas con una evolución negativa del NDVI significativamente inferior a las demás pueden indicar problemas de baja presión o emisores obstruidos.

4. Comprobación en Terreno

   En las subzonas identificadas, se deben realizar pruebas de descarga de emisores y mediciones de presión para confirmar la necesidad de ajustes.

5. Ajustes en el Sistema de Riego

   Con base en los resultados, se deben implementar acciones correctivas como limpieza de emisores, ajuste de presiones y verificación del diseño del sistema.

6. Monitoreo Continuo

   Evaluar semanalmente la uniformidad del riego a través de la evolución del NDVI y comprobar los ajustes realizados.

Conclusión

La evaluación de la uniformidad del riego mediante imágenes satelitales representa un avance significativo en la gestión de los sistemas de riego. La capacidad de detectar de manera remota y precisa los problemas de distribución del agua permite mejorar la eficiencia del riego, reducir costos y optimizar la producción frutal.

La combinación de tecnologías tradicionales y herramientas de teledetección ofrece a los agricultores una metodología robusta para garantizar un uso eficiente del recurso hídrico en la agricultura moderna.

Este correo ha sido preparado por el Equipo de ViLab | www.vilab.cl