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A continuación relaciono los principales aspectos que se deben tener en cuenta en la planificación de un proyecto de riego presurizado. Inicialmente se debe entender que como en cualquier obra civil debe existir un proceso de diseño en el cual se analizan los recursos existentes tales como el clima, la ubicación de la fuente de agua, la disponibilidad y calidad del agua, la fuente de energía disponible, la pendiente del terreno, las características físico – químicas del suelo y el tipo de cultivo a regar.

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Es importante entender que no se puede depender del régimen de lluvias para garantizar la calidad y la cantidad exigida por un producto para poder ser exportado. Se puede caer fácilmente en el error de asumir que la cantidad de lluvia en mm/año es suficiente para regar un cultivo sin tener en cuenta la frecuencia de las lluvias. El agua disponible en el suelo puede llegar a ser insuficiente para la planta en cuestión de muy pocos días castigando en el mejor de los casos de manera drástica las características organolépticas del producto cosechado o en su peor escenario perder la cosecha por marchitez de la planta.

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La primera etapa del diseño involucra aspectos agronómicos en donde se selecciona el tipo de sistema de riego más apropiado, el tipo de emisor (gotero o micro aspersor), la cantidad de emisores por planta en el caso de frutales, o por metro lineal en el caso de cultivos en hilera. Igualmente se determina el caudal del emisor y su tipo según la pendiente del terreno, si es ondulado entonces se requiere de un emisor autocompensado y si es terreno plano un emisor de flujo turbulento, esto con el fin de garantizar que cada planta reciba la misma cantidad de agua y por ende de fertilizante, independiente de su ubicación sobre el terreno.

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La segunda etapa del diseño busca dimensionar y seleccionar todos los componentes del equipo de riego:

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• Unidad de bombeo
• Cabezal de filtrado
• Unidad de inyección de fertilizantes
• Red principal de tubería de conducción
• Módulos de riego con válvulas, tuberías secundarias o distribuidoras, líneas laterales
  de riego.
• Accesorios de control (válvulas, ventosas, medidores de caudal y de presión, etc.)

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1. INFORMACIÓN BÁSICA PARA DISEÑO:

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1.1 Clima

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Se define la rata de evapotranspiración EVT como la cantidad de agua que es emitida a la atmósfera por evaporación directa del suelo más la que transpiran las plantas, en riego localizado (goteo y micro aspersión) los equipos son dimensionados para reponer esta cantidad de agua cada día. Los parámetros son:

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• Brillo solar
• Dirección y velocidad del viento
• Temperatura
• Humedad relativa

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Existen modelos matemáticos que permiten cuantificar la EVT en mm/día y de esta forma saber con buena aproximación la demanda máxima de agua del cultivo para efectos de diseño y para la programación como tal de las aplicaciones basadas en un balance hídrico . El tanque evaporímetro es un instrumento muy confiable para determinar la EVT, normalmente lo usan los centros de investigación, las corporaciones regionales, etc. de tal forma que los resultados pueden ser consultados bien sea a través de aplicaciones, por internet o en boletines.

Tanque Evaporímetro

1.2 Agua

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1.2.1 Ubicación

Según su ubicación con relación al área que se desea regar se tienen las siguientes opciones:

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• Fuente de agua a un nivel por encima del lote con una elevación suficiente para presurizar el equipo sin necesidad de una moto bomba.
• Fuente de agua al mismo nivel del terreno. En este caso se necesita una moto bomba para presurizar el equipo.
• Fuente de agua por debajo del área a regar. En este caso la bomba debe generar la presión suficiente para elevar el agua al nivel del lote más la presión requerida para presurizar el equipo como tal.

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1.2.2 Cantidad

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• El principal limitante para la implementación de un proyecto agrícola es la disponibilidad de agua, si bien Colombia es un país con recursos hídricos suficientes, el agua está disponible en áreas donde no hay una alta demanda. En las zona donde hay mayor demanda de agua ésta no está disponible para satisfacer las necesidades de los cultivos.
• Conocida la rata de EVT por ejemplo 3 mm/día, este valor equivale a 30m3/ha/día o sea que se debe disponer de un volumen de agua equivalente a 30m3 por hectárea cada día. Si el volumen disponible es menor entonces se debe considerar o bien regar un área menor o buscar una fuente adicional como un aljibe y/o pozo profundo.
• La mayoría de los agricultores considera como unidad de medida de disponibilidad la pulgada, por ejemplo si por un tubo de PVC de 1” circula agua llenando la sección transversal entonces “tiene una pulgada de agua”. Este criterio no permite conocer la cantidad de agua en volumen disponible y por unidad de tiempo o sea galones por minuto, o metros cúbicos por hora. Este parámetro se denomina caudal y es clave para el dimensionamiento de los equipos.

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1.2.3 Calidad

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• Los cultivos tienen diferente tolerancia a la salinidad del agua, por esto es necesario conocer la conductividad eléctrica del agua y establecer si el cultivo que se desea implementar realmente tiene la posibilidad de ser explotado con esa fuente de agua. Por otro lado la calidad del agua influye en la calidad de la fumigación y en el taponamiento de los emisores (goteros y boquillas de los micro aspersores) de los equipos de riego.
• Otro factor que se debe analizar es el de las normas exigidas por organismos tales como Global Gap que certifican el proceso productivo con el fin de obtener la licencia de exportación.
• Otros parámetros como el pH, la dureza del agua, el contenido de hierro, etc. también son muy importantes para el manejo de fertilizantes y/o agroquímicos para la fumigación.

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1.2.4 Tipo de fuente

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• Superficial: Las fuentes de agua superficial son reservorios naturales o artificiales, nacederos, ríos y/o quebradas o lagunas. Para este tipo de fuente de agua en el caso de requerir una motobomba normalmente se seleccionan bombas centrífugas (tipo caracol) con succión en manguera de polietileno con refuerzo en acero o con tubería rígida de PVC.
• Pozo profundo y/o aljibes. Para este caso las bombas deben suministrar más presión que las anteriores, por tal razón se trabaja con bombas con motor sumergible multi etapas.

1.3 Energía

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Para presurizar un equipo de riego se tienen solo dos opciones:

• Una diferencia de nivel suficiente entre la fuente de agua y el lote a regar
•  Una moto bomba con motor de combustión interna (diésel, o gasolina) o con motor
  eléctrico.

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La disponibilidad de energía eléctrica en muchas zonas del país es limitada bien sea por su calidad (continuidad del servicio) o sencillamente no hay ninguna infraestructura. Si bien la energía solar es una opción llamativa por sus ventajas desde el punto de vista ambiental, su baja demanda hace que aún el costo de implementación sea un limitante. Con relación a la energía eólica su implementación está más restringida a las condiciones de velocidad del viento para poder mover las aspas de los generadores.

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Las unidades de bombeo son el corazón del equipo de riego y su correcta selección es fundamental para el éxito del proyecto. En el mercado existe una gran variedad de marcas y modelos que permiten cubrir las condiciones de caudal y presión requeridas en cada proyecto.

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1.4 Topografía del terreno y tipo de suelo

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Una vez definido el diseño agronómico, se analizan las condiciones físicas del predio para iniciar el diseño hidráulico, para este fin es indispensable contar con información topográfica confiable. El plano debe mostrar la ubicación de la fuente de agua, los lotes de siembra con el sentido de los surcos en el caso de cultivos en hilera y/o el hoyado en el caso de frutales, las vías internas, ubicación del transformador si existe, áreas de bosques, construcciones civiles tales como bodegas, galpones, etc.

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Para muchos agricultores pequeños y medianos no es clara la importancia de esta información y no están dispuestos a invertir en ella. Igual sucede con los análisis de suelos y del agua.

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Con relación al tipo de suelo se debe entender que éste es el medio de transporte del agua una vez sale del emisor para ser absorbida por las raíces adventicias de la planta. Es decir que el suelo no es un depósito de agua, se riega la planta no el suelo.

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La textura del suelo determina el movimiento del agua, la capacidad de retención de humedad, la disponibilidad y retención de nutrientes. De tal forma que en suelos livianos o arenosos el agua escurre muy fácilmente y no hay buena retención, estos suelos drenan con facilidad los excesos de agua. En suelos pesados o arcillosos es escurrimiento es menor, hay una mayor retención de humedad y se encharcan fácilmente si no se cuenta con un buen drenaje.

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Con relación a la estructura del suelo, ésta juega un papel fundamental en el movimiento del agua, la humedad, aprovechamiento de los nutrientes, interacción de los micro organismos del suelo, desarrollo del sistema radicular y condiciones para el desarrollo de la planta.

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Los proyectos desarrollados en zonas de ladera deben ser regados con emisores autocompensados, los cuales están en capacidad de emitir el mismo caudal independiente de su ubicación con relación a un nivel de referencia. Estos emisores son más costosos que los de flujo turbulento los cuales son aptos para terreno plano. Si no son usados los emisores autocompensados en terrenos ondulados el agua se va a dirigir hacia las zonas más bajas y las plantas de la parte alta van a recibir menos agua y las ubicadas en la parte baja van a estar sometidas a excesos de agua que pueden llegar a pudrir las raíces.  Bajo estas condiciones no se va a lograr una producción aceptable y por tanto el proyecto va a fracasar.

1.5 Tipo de cultivo

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1.5.1 Cultivos en hilera: En general los cultivos de hortaliza y de frutales como el melón, papaya y fresa se riegan con el sistema de goteo. Igual para los cultivos de caducifolios como manzana, pera, ciruela con marcos de plantación reducidos o ubicados en zonas de alta pendiente. Dependiendo de factores fitosanitarios se excluye para estos cultivos la opción de regar por micro aspersión.

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1.5.2 Huertos de frutales: Para huertos aparte del goteo se puede regar por microaspersión con un emisor por árbol de tal forma que se cubra el mayor porcentaje del áreade raíces.

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En el mercado existen múltiples opciones tanto en goteo como en micro aspersión para
cubrir la gama de necesidades de los cultivos.

Amanera de resumen para esta primera entrega el mensaje que quiero transmitir es que el agricultor debe recibir una asesoría técnica lo suficientemente estructurada para asegurar el éxito de su proyecto. Esto incluye seleccionar los materiales y equipos de buena calidad y que el encargado del diseño tenga la formación técnica que le permita tomar las mejores decisiones tanto en el diseño agronómico como en el diseño hidráulico. Del suministro oportuno de agua y nutrientes depende en un alto porcentaje el éxito de las cosechas. Muy poco se logra cuando el agricultor se esmera en la correcta preparación del terreno, seleccionando semilla de buena calidad, llevando buenas prácticas agrícolas sin atender el cultivo con una adecuada infraestructura de fertirriego.

DANIEL RUIZ CASTILLA
Ingeniero Agrícola
Universidad Nacional de Colombia, Universidad del Valle
300 240 8990
daniel.ruizcastilla@gmail.com