Riego - Irrigation

El eje de un sistema de riego de pivote central
Las fugas en micro-riego líneas de goteo

El riego es el proceso artificial de aplicar cantidades controladas de agua a la tierra para ayudar en la producción de cultivos , pero también para cultivar plantas de jardinería y césped, donde se le conoce como riego . El riego ayuda a cultivar cultivos agrícolas, a mantener los paisajes y a revegetar suelos alterados en áreas secas y durante períodos de lluvia por debajo del promedio. El riego también tiene otros usos en la producción de cultivos, incluida la protección contra las heladas, la supresión del crecimiento de malezas en los campos de cereales y la prevención de la consolidación del suelo . Por el contrario, la agricultura que depende únicamente de la lluvia directa se denomina de secano . El microrriego utiliza menos presión y flujo de agua que el riego por aspersión. El riego por goteo se filtra en la zona de las raíces.

Los sistemas de riego también se utilizan para enfriar el ganado , eliminar el polvo , eliminar las aguas residuales y en la minería . El riego a menudo se estudia junto con el drenaje , que es la eliminación de agua superficial y subterránea de un lugar determinado.

Canal de riego en Osmaniye , Turquía
Riego por aspersión de arándanos en Plainville, Nueva York , Estados Unidos

El riego ha sido una característica central de la agricultura durante más de 5.000 años y es el producto de muchas culturas. Históricamente, fue la base de las economías y sociedades de todo el mundo, desde Asia hasta América.

Historia

Riego impulsado por animales, Alto Egipto, ca. 1846

La investigación arqueológica ha encontrado evidencia de irrigación en áreas que carecen de suficiente lluvia natural para sustentar los cultivos para la agricultura de secano . El primer uso conocido de la tecnología data del sexto milenio a. C. en Juzistán, en el suroeste del actual Irán.

El riego se utilizó como medio de manipulación del agua en las llanuras aluviales de la civilización del valle del Indo , cuya aplicación se estima que comenzó alrededor del 4500 a. C. y aumentó drásticamente el tamaño y la prosperidad de sus asentamientos agrícolas. La civilización del valle del Indo desarrolló sofisticados sistemas de irrigación y almacenamiento de agua, incluidos reservorios artificiales en Girnar que datan del 3000 a. C., y un sistema de irrigación de canales temprano de c. 2600 a. C. Se practicaba la agricultura a gran escala, con una extensa red de canales utilizados con fines de riego.

Los agricultores de la llanura mesopotámica utilizaron el riego desde al menos el tercer milenio antes de nuestra era. Desarrollaron el riego perenne , regando regularmente los cultivos durante la temporada de crecimiento al hacer que el agua pasara por una matriz de pequeños canales formados en el campo. Los antiguos egipcios practicaban el riego por cuencas utilizando la inundación del Nilo para inundar parcelas de tierra que habían estado rodeadas por diques. El agua de la inundación permaneció hasta que el sedimento fértil se hubo asentado antes de que los ingenieros devolvieran el excedente al curso de agua . Existe evidencia del antiguo faraón egipcio Amenemhet III en la duodécima dinastía (alrededor de 1800 a. C. ) que utilizó el lago natural del Oasis de Faiyum como depósito para almacenar los excedentes de agua para su uso durante las estaciones secas. El lago crecía anualmente por la inundación del Nilo .

Jóvenes ingenieros restaurando y desarrollando el antiguo sistema de riego mogol en 1847 durante el reinado del emperador mogol Bahadur Shah II en el subcontinente indio

Los antiguos nubios desarrollaron una forma de riego mediante el uso de un dispositivo similar a una rueda hidráulica llamado sakia . El riego comenzó en Nubia en algún momento entre el tercer y segundo milenio a. C. Dependía en gran medida de las aguas de la inundación que fluirían a través del río Nilo y otros ríos en lo que ahora es Sudán.

En el África subsahariana, el riego llegó a las culturas y civilizaciones de la región del río Níger en el primer o segundo milenio a. C. y se basó en las inundaciones de la estación húmeda y la recolección de agua.

La evidencia de riego de terrazas ocurre en la América precolombina, la Siria temprana, la India y China. En el valle de Zana de la Cordillera de los Andes en Perú , los arqueólogos han encontrado restos de tres canales de irrigación fechados por radiocarbono del cuarto milenio a. C. , el tercer milenio a. C. y el siglo IX d . C. Estos canales proporcionan el registro más antiguo de riego en el Nuevo Mundo . Bajo el canal del cuarto milenio se encontraron rastros de un canal que posiblemente data del quinto milenio a. C.

La antigua Persia (actual Irán ) usaba el riego desde el sexto milenio a. C. para cultivar cebada en áreas con lluvias naturales insuficientes. Los Qanats , desarrollados en la antigua Persia alrededor del año 800 a. C., se encuentran entre los métodos de riego más antiguos conocidos que todavía se utilizan en la actualidad. Ahora se encuentran en Asia, Oriente Medio y África del Norte. El sistema comprende una red de pozos verticales y túneles de pendiente suave que se introducen en los lados de acantilados y colinas empinadas para extraer agua subterránea. La noria , una rueda de agua con vasijas de barro alrededor del borde impulsada por el flujo del arroyo (o por animales donde la fuente de agua estaba quieta), entró en uso por primera vez aproximadamente por esta época entre los colonos romanos en el norte de África. Hacia el año 150 a. C., las ollas estaban equipadas con válvulas para permitir un llenado más suave al ser forzadas al agua.

Sri Lanka

Las obras de irrigación de la antigua Sri Lanka , las más antiguas datan de alrededor del 300 a. C. en el reinado del rey Pandukabhaya , y en continuo desarrollo durante los siguientes mil años, fueron uno de los sistemas de irrigación más complejos del mundo antiguo. Además de los canales subterráneos, los cingaleses fueron los primeros en construir depósitos completamente artificiales para almacenar agua. Estos embalses y sistemas de canales se utilizaron principalmente para regar los arrozales , que requieren mucha agua para su cultivo. La mayoría de estos sistemas de riego todavía existen intactos hasta ahora, en Anuradhapura y Polonnaruwa , debido a la ingeniería avanzada y precisa. El sistema fue ampliamente restaurado y ampliado durante el reinado del rey Parakrama Bahu (1153-1186 EC ).

porcelana

Dentro de un túnel de karez en Turpan , Xinjiang , China

Los ingenieros hidráulicos más antiguos conocidos de China fueron Sunshu Ao (siglo VI a. C.) del período de primavera y otoño y Ximen Bao (siglo V a. C.) del período de los Reinos Combatientes , quienes trabajaron en grandes proyectos de riego . En la región de Sichuan perteneciente al estado de Qin de la antigua China, el sistema de riego Dujiangyan ideado por el hidrólogo e ingeniero de riego Li Bing de Qin se construyó en el año 256 a. C. para regar una vasta área de tierras agrícolas que hoy en día todavía suministra agua. En el siglo II d.C., durante la dinastía Han , los chinos también usaban bombas de cadena que elevaban el agua de una elevación más baja a una más alta. Estos eran accionados por pedal manual, ruedas hidráulicas o ruedas mecánicas giratorias tiradas por bueyes . El agua se utilizó para obras públicas , proporcionando agua para barrios residenciales urbanos y jardines de palacios, pero principalmente para riego de canales de tierras agrícolas y canales en los campos.

Corea

Corea , Jang Yeong-sil , un ingeniero coreano de la dinastía Joseon , bajo la dirección activa del rey, Sejong el Grande , inventó el primer pluviómetro del mundo, uryanggye ( coreano : 우량계 ) en 1441. Se instaló en tanques de riego. como parte de un sistema nacional para medir y recolectar la lluvia para aplicaciones agrícolas. Con este instrumento, los planificadores y agricultores podrían hacer un mejor uso de la información recopilada en la encuesta.

Norteamérica

Zanja de riego en el condado de Montour , Pensilvania , EE.

El primer sistema de canales de riego agrícola conocido en el área de los Estados Unidos actuales data de entre 1200 a. C. y 800 a. C. y fue descubierto por Desert Archeology, Inc. en Marana, Arizona (adyacente a Tucson) en 2009. El canal de riego El sistema es anterior a la cultura Hohokam en dos mil años y pertenece a una cultura no identificada. En América del Norte, los Hohokam eran la única cultura conocida que dependía de canales de irrigación para regar sus cultivos, y sus sistemas de irrigación sostenían a la población más grande en el suroeste en 1300 d.C. Los Hohokam construyeron una variedad de canales simples combinados con presas en sus diversos actividades agrícolas. Entre los siglos VII y XIV construyeron y mantuvieron extensas redes de riego a lo largo de los ríos Salado inferior y Gila medio que rivalizaban con la complejidad de las utilizadas en el antiguo Cercano Oriente, Egipto y China. Estos se construyeron utilizando herramientas de excavación relativamente simples, sin el beneficio de tecnologías de ingeniería avanzadas, y lograron caídas de unos pocos pies por milla, equilibrando la erosión y la sedimentación. Los Hohokam cultivaban variedades de algodón, tabaco, maíz, frijoles y calabazas, además de cosechar una variedad de plantas silvestres. Al final de la secuencia cronológica de Hohokam, también utilizaron sistemas extensivos de agricultura de secano, principalmente para cultivar agave como alimento y fibra. Su dependencia de estrategias agrícolas basadas en el riego por canales, vital en su ambiente desértico menos hospitalario y clima árido, sentó las bases para la agregación de poblaciones rurales en centros urbanos estables.

Sudamerica

Los canales de riego más antiguos que se conocen en las Américas se encuentran en el desierto del norte de Perú, en el valle de Zaña, cerca de la aldea de Nanchoc . Los canales han sido fechados por radiocarbono por lo menos en el 3400 a. C. y posiblemente en el 4700 a. C. Los canales en ese momento irrigaban cultivos como maní , calabaza , mandioca , quenópodos , un pariente de la quinua y más tarde maíz .

Alcance actual

Proporción de tierras agrícolas irrigadas (2015)

En el año 2000, la tierra fértil total era de 2.788.000 km 2 (689 millones de acres) y estaba equipada con infraestructura de riego en todo el mundo. Aproximadamente el 68% de esta área se encuentra en Asia, el 17% en las Américas, el 9% en Europa, el 5% en África y el 1% en Oceanía. Las mayores áreas contiguas de alta densidad de riego se encuentran:

  • En el norte y este de la India y Pakistán a lo largo de los ríos Ganges e Indo
  • En las cuencas de Hai He, Huang He y Yangtze en China
  • A lo largo del río Nilo en Egipto y Sudán
  • En la cuenca del río Mississippi-Missouri, las Grandes Llanuras del Sur y en partes de California en Estados Unidos

Las áreas de riego más pequeñas se extienden por casi todas las partes pobladas del mundo.

Jardines acuáticos en Sigiriya , Sri Lanka

Para 2012, el área de tierra irrigada había aumentado a un total estimado de 3242,917 km 2 (801 millones de acres), que es casi el tamaño de la India. El riego del 20% de las tierras agrícolas representa la producción del 40% de la producción de alimentos.

Tipos de riego

Existen varios métodos de riego. Varían en la forma en que se suministra el agua a las plantas. El objetivo es aplicar el agua a las plantas de la manera más uniforme posible, para que cada planta tenga la cantidad de agua que necesita, ni en exceso ni en escasa. El riego también puede entenderse si es un complemento de las lluvias, como ocurre en muchas partes del mundo, o si se trata de un " riego completo ", en el que los cultivos rara vez dependen de la contribución de las lluvias. El riego completo es menos común y solo ocurre en paisajes áridos que experimentan muy pocas precipitaciones o cuando los cultivos se cultivan en áreas semiáridas fuera de las temporadas de lluvias.

Riego superficial

El riego de superficie, también conocido como riego por gravedad, es la forma más antigua de riego y se ha utilizado durante miles de años. En los sistemas de riego de superficie (por surcos, inundaciones o cuencas niveladas ), el agua se mueve a través de la superficie de las tierras agrícolas para mojarla e infiltrarse en el suelo. El agua se mueve siguiendo la gravedad o la pendiente del terreno. El riego superficial se puede subdividir en riego por surcos, franjas fronterizas o por cuencas . A menudo se le llama riego por inundación cuando el riego da como resultado una inundación o casi inundación de la tierra cultivada. Históricamente, el riego de superficie ha sido el método más común de riego de tierras agrícolas y todavía se utiliza en la mayor parte del mundo.

Cuando los niveles de agua de la fuente de riego lo permiten, los niveles se controlan mediante diques, generalmente obstruidos por el suelo. Esto se ve a menudo en los campos de arroz en terrazas (arrozales), donde el método se utiliza para inundar o controlar el nivel de agua en cada campo distinto. En algunos casos, el agua se bombea o se eleva mediante energía humana o animal al nivel de la tierra. La eficiencia de la aplicación de agua del riego de superficie es típicamente menor que otras formas de riego.

Riego por inundación residencial en Phoenix, Arizona, EE. UU.

El riego superficial incluso se usa para regar los paisajes en ciertas áreas, por ejemplo, en Phoenix, Arizona y sus alrededores . El área irrigada está rodeada por una berma y el agua se entrega de acuerdo con un cronograma establecido por un distrito de riego local .

Microirrigación

Riego por goteo: un gotero en acción

El microrriego , a veces llamado riego localizado , riego de bajo volumen o riego por goteo, es un sistema en el que el agua se distribuye a baja presión a través de una red de tuberías, en un patrón predeterminado, y se aplica como una pequeña descarga a cada planta o adyacente a eso. El riego por goteo tradicional utiliza emisores individuales, el riego por goteo subterráneo (SDI), microaspersión o microaspersores y el riego con mini burbujeador pertenecen a esta categoría de métodos de riego.

Riego por goteo

Diseño de riego por goteo y sus partes.
Microaspersor

El riego por goteo (o micro), también conocido como riego por goteo, funciona como su nombre indica. En este sistema, el agua cae gota a gota justo en la posición de las raíces. El agua se suministra en o cerca de la zona de las raíces de las plantas, gota a gota. Este método puede ser el método de riego más eficiente en el uso de agua; si se administra adecuadamente, se minimizan la evaporación y la escorrentía. La eficiencia del agua en el campo del riego por goteo suele estar en el rango del 80 al 90 por ciento cuando se administra correctamente.

En la agricultura moderna, el riego por goteo a menudo se combina con mantillo de plástico , lo que reduce aún más la evaporación y también es el medio de suministro de fertilizante. El proceso se conoce como fertirrigación .

La percolación profunda, donde el agua se mueve por debajo de la zona de la raíz, puede ocurrir si un sistema de goteo se opera durante demasiado tiempo o si la tasa de suministro es demasiado alta. Los métodos de riego por goteo varían desde muy alta tecnología y computarizados hasta de baja tecnología y requieren mucha mano de obra. Por lo general, se necesitan presiones de agua más bajas que para la mayoría de los otros tipos de sistemas, con la excepción de los sistemas de pivote central de baja energía y los sistemas de riego de superficie, y el sistema se puede diseñar para uniformidad en todo el campo o para un suministro de agua preciso a plantas individuales en un paisaje. que contiene una mezcla de especies vegetales. Aunque es difícil regular la presión en pendientes pronunciadas, hay emisores de compensación de presión disponibles, por lo que el campo no tiene que estar nivelado. Las soluciones de alta tecnología involucran emisores calibrados con precisión ubicados a lo largo de líneas de tubería que se extienden desde un conjunto computarizado de válvulas .

Riego por aspersión

Aspersores para cultivos cerca de Rio Vista, California , EE. UU.
Un rociador móvil en Millets Farm Centre, Oxfordshire , Reino Unido

En el riego por aspersión o por aspersión, el agua se canaliza a una o más ubicaciones centrales dentro del campo y se distribuye mediante aspersores o pistolas de alta presión. Un sistema que utiliza aspersores, rociadores o pistolas montados en el techo sobre elevadores instalados de forma permanente se denomina a menudo sistema de riego de instalación sólida . Los aspersores de alta presión que giran se denominan rotores y son impulsados ​​por un mecanismo de impulsión de bola, engranaje o de impacto. Los rotores pueden diseñarse para girar en un círculo completo o parcial. Las pistolas son similares a los rotores, excepto que generalmente operan a presiones muy altas de 275 a 900 kPa (40 a 130 psi) y caudales de 3 a 76 L / s (50 a 1200 gal EE.UU. / min), generalmente con diámetros de boquilla en el rango de 10 a 50 mm (0,5 a 1,9 pulg.). Las pistolas se utilizan no solo para el riego, sino también para aplicaciones industriales como la supresión de polvo y la tala .

Los rociadores también se pueden montar en plataformas móviles conectadas a la fuente de agua mediante una manguera. Los sistemas de ruedas que se mueven automáticamente, conocidos como aspersores móviles, pueden irrigar áreas como pequeñas granjas, campos deportivos, parques, pastos y cementerios sin vigilancia. La mayoría de estos utilizan un tramo de tubo de polietileno enrollado en un tambor de acero. A medida que la tubería se enrolla en el tambor accionado por el agua de riego o un pequeño motor de gas, el aspersor se desplaza por el campo. Cuando el aspersor regresa al carrete, el sistema se apaga. Este tipo de sistema es conocido por la mayoría de la gente como un aspersor de riego móvil "carrete de agua" y se utilizan ampliamente para la supresión de polvo, el riego y la aplicación de aguas residuales a la tierra.

Otros viajeros usan una manguera de goma plana que se arrastra por detrás mientras la plataforma de rociadores es tirada por un cable.

Pivote central

Un pequeño sistema de pivote central de principio a fin
Aspersor aplicador de pivote estilo rotador
Pivote central con aspersores de caída
Sistema de riego de línea de ruedas en Idaho , EE. UU., 2001

El riego por pivote central es una forma de riego por aspersión que utiliza varios segmentos de tubería (generalmente acero galvanizado o aluminio) unidos y sostenidos por armaduras , montadas en torres con ruedas con aspersores colocados a lo largo de su longitud. El sistema se mueve en un patrón circular y se alimenta con agua desde el punto de pivote en el centro del arco. Estos sistemas se encuentran y se utilizan en todas partes del mundo y permiten el riego de todo tipo de terrenos. Los sistemas más nuevos tienen rociadores de caída como se muestra en la imagen que sigue.

A partir de 2017, la mayoría de los sistemas de pivote central tienen gotas que cuelgan de una tubería en forma de U unida en la parte superior de la tubería con aspersores que se colocan a unos pocos pies (como máximo) por encima del cultivo, lo que limita las pérdidas por evaporación. Las gotas también se pueden utilizar con mangueras de arrastre o burbujeadores que depositan el agua directamente en el suelo entre cultivos. Los cultivos a menudo se plantan en un círculo para adaptarse al pivote central. Este tipo de sistema se conoce como LEPA ( Aplicación de precisión de baja energía ). Originalmente, la mayoría de los pivotes centrales funcionaban con agua. Estos fueron reemplazados por sistemas hidráulicos ( TL Irrigation ) y sistemas accionados por motor eléctrico (Reinke, Valley, Zimmatic). Muchos pivotes modernos cuentan con dispositivos GPS .

Riego por movimiento lateral (balanceo lateral, línea de rueda, movimiento de rueda)

Una serie de tubos, cada uno con una rueda de aproximadamente 1,5 m de diámetro fijada permanentemente en su punto medio, y aspersores a lo largo de su longitud, están acoplados entre sí. El agua se suministra en un extremo mediante una manguera grande. Una vez que se ha aplicado suficiente riego a una franja del campo, se retira la manguera, se drena el agua del sistema y se enrolla el conjunto a mano o con un mecanismo especialmente diseñado, de modo que los aspersores se muevan a una posición diferente. a través del campo. La manguera se vuelve a conectar. El proceso se repite siguiendo un patrón hasta que se haya regado todo el campo.

Este sistema es menos costoso de instalar que un pivote central, pero su funcionamiento requiere mucha más mano de obra: no se desplaza automáticamente por el campo: aplica agua en una tira estacionaria, debe drenarse y luego enrollarse a una nueva tira. La mayoría de los sistemas utilizan tubos de aluminio de 100 o 130 mm (4 o 5 pulgadas) de diámetro. La tubería funciona como transporte de agua y como eje para hacer girar todas las ruedas. Un sistema de transmisión (que a menudo se encuentra cerca del centro de la línea de la rueda) hace girar las secciones de tubería unidas con abrazaderas como un solo eje, haciendo rodar toda la línea de la rueda. Puede ser necesario el ajuste manual de las posiciones individuales de las ruedas si el sistema se desalinea.

Los sistemas de líneas de ruedas están limitados en la cantidad de agua que pueden transportar y en la altura de los cultivos que se pueden regar. Una característica útil de un sistema de movimiento lateral es que consta de secciones que se pueden desconectar fácilmente, adaptándose a la forma del campo a medida que se mueve la línea. Se utilizan con mayor frecuencia para campos pequeños, rectilíneos o de formas extrañas, regiones montañosas o montañosas, o en regiones donde la mano de obra es barata.

Sistemas de rociadores para césped

Un sistema de rociadores para césped está instalado permanentemente, a diferencia de un rociador de extremo de manguera, que es portátil. Los sistemas de rociadores se instalan en jardines residenciales, en paisajes comerciales, para iglesias y escuelas, en parques públicos y cementerios y en campos de golf . La mayoría de los componentes de estos sistemas de riego están ocultos bajo tierra, ya que la estética es importante en un paisaje. Un sistema típico de rociadores para césped constará de una o más zonas, limitadas en tamaño por la capacidad de la fuente de agua. Cada zona cubrirá una parte designada del paisaje. Las secciones del paisaje generalmente se dividirán por microclima , tipo de material vegetal y tipo de equipo de riego. Un sistema de riego de jardines también puede incluir zonas que contengan riego por goteo, burbujeadores u otros tipos de equipos además de los aspersores.

Aunque todavía se usan sistemas manuales, la mayoría de los sistemas de rociadores para césped pueden operarse automáticamente usando un controlador de riego , a veces llamado reloj o temporizador. La mayoría de los sistemas automáticos emplean electroválvulas eléctricas . Cada zona tiene una o más de estas válvulas que están conectadas al controlador. Cuando el controlador envía energía a la válvula, la válvula se abre, permitiendo que el agua fluya hacia los rociadores en esa zona.

Hay dos tipos principales de aspersores que se utilizan en el riego de césped: cabezales rociadores emergentes y rotores. Los cabezales rociadores tienen un patrón de rociado fijo, mientras que los rotores tienen uno o más chorros que giran. Los cabezales rociadores se utilizan para cubrir áreas más pequeñas, mientras que los rotores se utilizan para áreas más grandes. Los rotores de los campos de golf a veces son tan grandes que un solo aspersor se combina con una válvula y se llama "válvula en la cabeza". Cuando se usa en un área de césped, los rociadores se instalan con la parte superior del cabezal al ras con la superficie del suelo. Cuando el sistema está presurizado, el cabezal saldrá del suelo y regará el área deseada hasta que la válvula se cierre y apague esa zona. Una vez que no haya más presión en la línea lateral, el cabezal del rociador se retraerá hacia el suelo. En macizos de flores o áreas de arbustos, los rociadores se pueden montar en elevadores sobre el suelo o incluso se pueden usar rociadores emergentes más altos e instalados al ras como en un área de césped.

Un aspersor de impacto que riega el césped, un ejemplo de un aspersor de extremo de manguera

Aspersores de manguera

Hay muchos tipos de rociadores de extremo de manguera. Muchos de ellos son versiones más pequeñas de aspersores agrícolas y de jardinería más grandes, dimensionados para funcionar con una manguera de jardín típica. Algunos tienen una base con púas que les permite quedar atrapados temporalmente en el suelo, mientras que otros tienen una base de trineo diseñada para ser arrastrada mientras están conectados a la manguera.

Subirrigación

La subirrigación se ha utilizado durante muchos años en cultivos de campo en áreas con niveles freáticos altos . Es un método para elevar artificialmente el nivel freático para permitir que el suelo se humedezca desde debajo de la zona de raíces de las plantas . A menudo, esos sistemas están ubicados en pastizales permanentes en tierras bajas o valles fluviales y se combinan con infraestructura de drenaje. Un sistema de estaciones de bombeo, canales, presas y compuertas permite aumentar o disminuir el nivel del agua en una red de acequias y así controlar el nivel freático.

El subirrigación también se utiliza en la producción comercial de invernaderos , generalmente para plantas en macetas . El agua se entrega desde abajo, se absorbe hacia arriba y el exceso se recoge para su reciclaje. Por lo general, una solución de agua y nutrientes inunda un recipiente o fluye a través de un abrevadero durante un período corto de tiempo, de 10 a 20 minutos, y luego se bombea de nuevo a un tanque de retención para su reutilización. El sub-riego en invernaderos requiere un equipo y una gestión bastante sofisticados y costosos. Las ventajas son la conservación de agua y nutrientes, y el ahorro de mano de obra gracias a la reducción del mantenimiento y la automatización del sistema . Es similar en principio y acción al riego por cuenca subterránea.

Otro tipo de subirrigación es el contenedor de autorriego, también conocido como macetero de sub-riego . Consiste en una maceta suspendida sobre un depósito con algún tipo de material absorbente como una cuerda de poliéster. El agua se extrae por la mecha por capilaridad. Una técnica similar es la cama absorbente ; esto también usa la acción capilar.

Riego textil subterráneo

Diagrama que muestra la estructura de una instalación SSTI de ejemplo

El riego textil subsuperficial (SSTI) es una tecnología diseñada específicamente para el riego subterráneo en todas las texturas del suelo, desde arenas desérticas hasta arcillas pesadas. Un sistema de riego textil subterráneo típico tiene una capa base impermeable (generalmente polietileno o polipropileno ), una línea de goteo que corre a lo largo de esa base, una capa de geotextil en la parte superior de la línea de goteo y, finalmente, una capa impermeable estrecha en la parte superior del geotextil ( ver diagrama). A diferencia del riego por goteo estándar, el espaciamiento de los emisores en la tubería de goteo no es crítico ya que el geotextil mueve el agua a lo largo de la tela hasta 2 m del gotero. La capa impermeable crea efectivamente un nivel freático artificial.

Sistema de riego Maddu o Madda

Madda

Es un sistema de riego sobre el agua de Nai Gaj . Maddu o Madda es un curso de agua hecho con palos y sábanas. Las sábanas se han hecho con hojas de arbusto montañoso con forma de palmera datilera. Gaj fluye desde Baluchistán hasta la provincia de Sindh en Pakistán a través de las zonas montañosas de las montañas Kirthar . En una zona montañosa, la gente eleva el agua de Gaj hacia valles altos con la ayuda del sistema Maddu para cultivar cultivos y hortalizas en zonas montañosas. Este sistema existe desde hace siglos.

Fuentes de agua

El riego está en marcha mediante extracción con bomba directamente del Gumti , visto al fondo, en Comilla , Bangladesh .

El agua de riego puede provenir de aguas subterráneas (extraídas de manantiales o mediante pozos ), de aguas superficiales (extraídas de ríos , lagos o embalses ) o de fuentes no convencionales como aguas residuales tratadas , agua desalada , agua de drenaje o recolección de niebla . Una forma especial de riego que utiliza agua superficial es el riego por inundaciones , también llamado recolección de agua de inundación . En caso de una inundación (crecida), el agua se desvía a lechos de ríos normalmente secos (wadis) mediante una red de presas, compuertas y canales y se distribuye en grandes áreas. La humedad almacenada en el suelo se utilizará a partir de entonces para cultivar. Las zonas de riego por avalancha están ubicadas en particular en regiones montañosas semiáridas o áridas. Si bien la recolección de agua de inundación pertenece a los métodos de riego aceptados, la recolección de agua de lluvia generalmente no se considera una forma de riego. La recolección de agua de lluvia es la recolección de agua de escorrentía de techos o terrenos no utilizados y la concentración de esta.

Alrededor del 90% de las aguas residuales que se producen a nivel mundial no se tratan, lo que genera una contaminación generalizada del agua , especialmente en los países de bajos ingresos. Cada vez más, la agricultura utiliza aguas residuales no tratadas como fuente de agua de riego. Las ciudades ofrecen mercados lucrativos para los productos frescos, por lo que son atractivas para los agricultores. Sin embargo, debido a que la agricultura tiene que competir por los recursos hídricos cada vez más escasos con la industria y los usuarios municipales (ver Escasez de agua a continuación), a menudo no hay otra alternativa para los agricultores que usar agua contaminada con desechos urbanos, incluidas las aguas residuales, directamente para regar sus cultivos. El uso de agua cargada de patógenos de esta manera puede resultar en riesgos importantes para la salud, especialmente si las personas comen verduras crudas que han sido regadas con agua contaminada. El Instituto Internacional de Gestión del Agua ha trabajado en India, Pakistán, Vietnam, Ghana, Etiopía, México y otros países en varios proyectos destinados a evaluar y reducir los riesgos del riego con aguas residuales. Abogan por un enfoque de 'barreras múltiples' para el uso de aguas residuales, donde se alienta a los agricultores a adoptar diversos comportamientos de reducción de riesgos. Estos incluyen suspender el riego unos días antes de la cosecha para permitir que los patógenos mueran a la luz del sol, aplicar agua con cuidado para que no contamine las hojas que probablemente se comerán crudas, limpiar las verduras con desinfectante o permitir que los lodos fecales utilizados en la agricultura se sequen antes de usarse. como abono humano. La Organización Mundial de la Salud ha desarrollado pautas para el uso seguro del agua.

En países donde el aire húmedo pasa por la noche, el agua se puede obtener por condensación en superficies frías. Esto se practica en los viñedos de Lanzarote utilizando piedras para condensar el agua. Los colectores de niebla también están hechos de lienzos o láminas de aluminio. El uso de condensado de unidades de aire acondicionado como fuente de agua también se está volviendo más popular en las grandes áreas urbanas.

En noviembre de 2019, una startup con sede en Glasgow ayudó a un agricultor en Escocia a establecer cultivos comestibles de marismas regados con agua de mar. Se ha cultivado un acre de tierra que antes era marginal para cultivar samphire , sea ​​blite y sea ​​aster ; estas plantas producen mayores beneficios que las patatas. La tierra se riega por inundación dos veces al día para simular una inundación por marea; el agua se bombea desde el mar mediante energía eólica. Los beneficios adicionales son la remediación del suelo y el secuestro de carbono .

Uvas en Petrolina , Brasil, solo son posibles en esta zona semiárida mediante riego por goteo

Eficiencia

Los métodos de riego modernos son lo suficientemente eficientes como para suministrar agua a todo el campo de manera uniforme, de modo que cada planta tenga la cantidad de agua que necesita, ni demasiada ni muy poca. La eficiencia del uso del agua en el campo se puede determinar de la siguiente manera:

  • Eficiencia del agua en el campo (%) = (Agua transpirada por el cultivo ÷ Agua aplicada al campo) x 100

Hasta la década de 1960, el agua no se reconocía como un recurso escaso. En ese momento, había menos de la mitad del número actual de personas en el planeta. Las personas no eran tan ricas como hoy, consumían menos calorías y comían menos carne , por lo que se necesitaba menos agua para producir sus alimentos. Requerían un tercio del volumen de agua que actualmente tomamos de los ríos. Hoy, la competencia por los recursos hídricos es mucho más intensa. Esto se debe a que ahora hay más de siete mil millones de personas en el planeta, lo que aumenta la probabilidad de consumo excesivo de alimentos producidos por la agricultura animal sedienta de agua y las prácticas agrícolas intensivas, y existe una competencia cada vez mayor por el agua de la industria , la urbanización y los cultivos de biocombustibles . Para evitar una crisis mundial del agua , los agricultores tendrán que esforzarse por aumentar la productividad para satisfacer la creciente demanda de alimentos , mientras que la industria y las ciudades encuentran formas de utilizar el agua de manera más eficiente.

El aumento de la eficiencia del riego tiene una serie de resultados positivos para el agricultor, la comunidad y el medio ambiente en general. La baja eficiencia de la aplicación infiere que la cantidad de agua aplicada al campo excede los requisitos del cultivo o del campo. Aumentar la eficiencia de la aplicación significa que aumenta la cantidad de cultivo producido por unidad de agua. La eficiencia mejorada se puede lograr aplicando menos agua a un campo existente o usando el agua de manera más inteligente, logrando así mayores rendimientos en la misma área de tierra. En algunas partes del mundo, a los agricultores se les cobra por el agua de riego, por lo que la aplicación excesiva tiene un costo financiero directo para el agricultor. El riego a menudo requiere bombear energía (ya sea electricidad o combustible fósil) para suministrar agua al campo o suministrar la presión de funcionamiento correcta. Por lo tanto, una mayor eficiencia reducirá tanto el costo del agua como el costo de la energía por unidad de producción agrícola. Una reducción del uso de agua en un campo puede significar que el agricultor puede irrigar un área más grande de tierra, aumentando la producción agrícola total. La baja eficiencia generalmente significa que el exceso de agua se pierde por filtración o escorrentía, los cuales pueden resultar en la pérdida de nutrientes de los cultivos o pesticidas con posibles impactos adversos en el medio ambiente circundante.

La mejora de la eficiencia del riego generalmente se logra de dos maneras, ya sea mejorando el diseño del sistema o optimizando la gestión del riego. La mejora del diseño del sistema incluye la conversión de una forma de riego a otra (por ejemplo, de riego por surco a por goteo) y también a través de pequeños cambios en el sistema actual (por ejemplo, cambios en los caudales y presiones operativas). La gestión del riego se refiere a la programación de eventos de riego y las decisiones sobre la cantidad de agua que se aplica.

El éxito de la agricultura depende de que los agricultores tengan suficiente acceso al agua. Sin embargo, la escasez de agua ya es una limitación crítica para la agricultura en muchas partes del mundo. Con respecto a la agricultura, el Banco Mundial apunta a la producción de alimentos y la gestión del agua como un tema cada vez más global que está fomentando un debate creciente. La escasez física de agua se da cuando no hay suficiente agua para satisfacer todas las demandas, incluida la necesaria para que los ecosistemas funcionen con eficacia. Las regiones áridas sufren con frecuencia una escasez física de agua. También ocurre donde el agua parece abundante pero donde los recursos están comprometidos en exceso. Esto puede suceder donde hay un desarrollo excesivo de la infraestructura hidráulica, generalmente para riego. Los síntomas de la escasez física de agua incluyen la degradación ambiental y la disminución de las aguas subterráneas . La escasez económica, por su parte, se debe a la falta de inversión en agua o la insuficiencia de la capacidad humana para satisfacer la demanda de agua. Los síntomas de la escasez económica de agua incluyen la falta de infraestructura, y las personas a menudo tienen que buscar agua de los ríos para usos domésticos y agrícolas. En la actualidad, unos 2.800 millones de personas viven en zonas con escasez de agua.

Desafíos técnicos

Los esquemas de riego implican la solución de numerosos problemas económicos y de ingeniería al tiempo que se minimizan las consecuencias ambientales negativas. Tales problemas incluyen:

  • Competencia por derechos de aguas superficiales .
  • Sobreexplotación (agotamiento) de acuíferos subterráneos . A mediados del siglo XX, el advenimiento de los motores diésel y eléctricos condujo a sistemas que podían bombear el agua subterránea de los principales acuíferos más rápido de lo que las cuencas de drenaje podrían rellenarlos. Esto puede conducir a la pérdida permanente de la capacidad del acuífero, disminución de la calidad del agua, hundimiento del suelo y otros problemas. El futuro de la producción de alimentos en áreas como la llanura del norte de China , la región de Punjab en India y Pakistán, y las Grandes Llanuras de los Estados Unidos está amenazado por este fenómeno.
  • Subsidencia del suelo (por ejemplo, Nueva Orleans, Luisiana )
  • El riego insuficiente o el riego que proporciona solo agua suficiente para la planta (por ejemplo, en riego por goteo) proporciona un control deficiente de la salinidad del suelo que conduce a un aumento de la salinidad del suelo con la consiguiente acumulación de sales tóxicas en la superficie del suelo en áreas con alta evaporación. Esto requiere lixiviación para eliminar estas sales y un método de drenaje para eliminar las sales. Cuando se utilizan líneas de goteo, es mejor realizar la lixiviación con regularidad a ciertos intervalos (con solo un ligero exceso de agua), de modo que la sal se arrastre de nuevo debajo de las raíces de la planta.
  • Inestabilidad del frente de drenaje , también conocida como digitación viscosa, donde un frente de drenaje inestable da como resultado un patrón de dedos y zonas saturadas atrapadas viscosas.
  • El riego excesivo debido a una distribución o una gestión deficientes desperdicia agua, productos químicos y puede provocar la contaminación del agua .
  • El drenaje profundo (debido al riego excesivo) puede provocar un aumento de los niveles freáticos, lo que en algunos casos provocará problemas de salinidad en el riego que requieran un control del nivel del agua mediante alguna forma de drenaje subterráneo de la tierra .
  • El riego con agua salina o con alto contenido de sodio puede dañar la estructura del suelo debido a la formación de suelo alcalino .
  • Obstrucción de filtros: las algas pueden obstruir filtros, instalaciones de goteo y boquillas. Los métodos de cloración, alguicida, UV y ultrasónicos se pueden utilizar para el control de algas en los sistemas de riego.
  • Ayudar a los pequeños agricultores a gestionar de forma sostenible y colectiva la tecnología de riego y los cambios tecnológicos.
  • Complicaciones en la medición precisa del rendimiento del riego que cambia con el tiempo y el espacio utilizando medidas como la productividad, la eficiencia, la equidad y la adecuación.

Impacto en la sociedad

Un estudio de 2016 encontró que los países cuya agricultura dependía del riego tienen más probabilidades de ser autocráticos que otros países. Los autores del estudio "argumentan que el efecto tiene orígenes históricos: el riego permitió a las élites terratenientes en las zonas áridas monopolizar el agua y las tierras cultivables. Esto hizo que las élites fueran más poderosas y más capaces de oponerse a la democratización".

Ver también

Referencias

Otras lecturas

  • Elvin, Mark. El retiro de los elefantes: una historia ambiental de China (Yale University Press, 2004)
  • Hallows, Peter J. y Donald G. Thompson. Historia del riego en Australia ANCID, 1995.
  • Howell, Terry. "Gotas de vida en la historia del riego". Irrigation journal 3 (2000): 26–33. la historia de los sistemas de rociadores en línea
  • Hassan, John. Una historia del agua en la Inglaterra y Gales modernas (Manchester University Press, 1998)
  • Vaidyanathan, A. Gestión de recursos hídricos: instituciones y desarrollo del riego en India (Oxford University Press, 1999)

Revistas

enlaces externos