Sistema de Riego, Eficiencia en la Agricultura.

Abastecer de agua a los cultivos es el reto principal en el modelo de producción agrícola en México y en el mundo. El agua es un recurso natural no renovable de importancia fundamental para la vida y el avance tecnológico ha permitido tecnificar los procesos para garantizar el uso y aprovechamiento de ésta en los campos con los sistemas de riego.

¿Qué es un Sistema de Riego?

Un sistema de riego, en el ámbito agronómico, son las estructuras y materiales utilizados para transportar agua de una fuente (pozo o río, lago, presa) a un suelo cultivado. El agua tiene un papel importante en la planta, brinda el oxígeno que necesita para sus procesos metabólicos, por lo tanto, cuando se produce un cultivo se debe realizar la aplicación eficiente para lograr la producción de los vegetales y un aumento en el rendimiento.

La eficiencia del sistema de riego en un ecosistema agrícola es imprescindible, ya que garantiza el uso adecuado del agua, el rendimiento del cultivo y la optimización de las tareas manuales diarias.

Un sistema de riego convencional tiene las siguientes características:

Consiste en transportar el agua a toda la superficie agrícola por medio de canales, surcos y sifones.
El terreno debe estar preparado en surcos entre los cuales el agua pasa por efecto de gravedad.
Es el menos costoso y muy utilizado en empresas productoras para consumo propio o de pequeña escala.
Necesita mucha agua para cubrir el área de siembra en comparación a los otros sistemas debido a las pérdidas por evaporación y filtración, por lo que no se recomienda en lugares áridos con escasez de agua.
Los cultivos como el pepino, el tomate y el chile, que suelen ser sembrados en surcos, son regados con este tipo de sistema.

Los sistemas de riego presurizado son aquellos sistemas más tecnificados conformados por tuberías que transportan el agua a presión, de ahí el nombre. Estos se dividen en los que se muestran a continuación:

Riego por goteo. Consiste en la aplicación de pequeños volúmenes de agua en forma periódica y diaria a través de cinta de riego que cubre los surcos, localizado cerca de la planta y del bulbo de las raíces, por lo que el agua puede aprovecharse mejor. Es el sistema de riego más utilizado en la actualidad por su optimización del agua en un 95% (el más alto entre todos los Sistemas).
Riego por aspersión. Está conformado por un sistema de tuberías cuya presión desemboca en unos pulverizadores conocidos como aspersores que emiten el agua en gotas diminutas, simulando a una llovizna, a distancias determinadas. De igual manera, no se puede utilizar en todos los cultivos productivos, ya que la mayoría de los vegetales y frutas se pudrirían si recibieran una descarga constante de agua.
- Riego por Microaspersión. Los pulverizadores de este tipo de riego generan gotas más pequeñas, por lo que es utilizado en invernaderos para la producción de fresa y en el riego de semillas en los viveros. Hay que tener en cuenta la necesidad de tener un filtro y su respectivo mantenimiento, ya que las sales y los químicos del agua pueden obstruir el aspersor.
- Riego por Nebulización. Es una alternativa al riego de Microaspersión y las gotas pulverizadas son diminutas, lo que los hace utilizables en el riego de plántulas tiernas o esquejes en la agricultura protegida o en viveros.
- Riego por Pivote Central. Es un sistema de aspersión desplazable y mecanizado que se mueve de manera circular y consta de brazos laterales unidos entre sí y sostenidos a intervalos por bases metálicas con ruedas. De los brazos cuelgan aspersores y con el movimiento, sujeto a una estructura central, riega toda la superficie. Su sistema de aspersión no permite utilizarse en cultivos vegetales y es normalmente utilizado en cultivos forrajeros.

Un riego por temporal depende de las características climáticas (de la lluvia, específicamente). Si estas lo permiten, los cultivos pueden desarrollarse con el agua proveniente de la lluvia durante el verano, como en los estados de Campeche, Chiapas, Nayarit, entre otros. Pueden hacerse riegos de auxilio si la lámina de riego obtenida no es suficiente para satisfacer las necesidades de la planta.

El riego automatizado puede hacerse utilizando timers, los cuales de acuerdo a la programación, abren las válvulas los días, la hora y los tiempos programados..

Los más utilizados son los de la marca Rainbird, que a su vez tiene goteros, aspersores y demás implementos para el riego.

Es una adición al sistema presurizado y en ese sentido el riego puede ser por goteo y automatizado.

Para obtener un sistema de riego casero para las huertas traspatio y simular un Sistema de Riego por Goteo, se pueden utilizar botellas de plástico que cubran un recipiente con agua.

La radiación solar propiciará la evaporación del agua en el contenedor que se detendrá en la botella que la cubre y bajará por el plástico hasta el suelo. Se debe posicionar el sistema cerca de la planta.

Hay que tener en cuenta que puede usarse en cultivos no rastreros.

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¿Cuáles son las Características de un Sistema de Riego?

Son simples: su función principal es suministrar agua eficientemente a la planta, cuenta con una fuente de agua, una bomba de extracción y canales o tuberías.
Son versátiles: pueden utilizarse para diferentes cultivos al aire libre o en invernaderos.
Son humanos: dependiendo de las necesidad y posibilidades del productor, puede realizar su propio sistema de riego funcional con los materiales disponibles.
Son universales: su tecnicalidad permite utilizarse en todas partes del mundo sin restricciones.

Ventajas de Tener un Sistema de Riego

Ahorro del agua.
Mejor aprovechamiento por parte de la planta.
Mejores rendimientos en la producción vegetal.
Aumento en las ganancias monetarias.
Disminución de las actividades manuales y por lo tanto, disminución en la mano de obra.
Rendimiento del agua en los sistemas de riego en invernaderos, ya que se utiliza el riego por Goteo y por aspersión.

¿Cómo Funciona un Sistema de Riego?

Fuente de abastecimiento de agua.
- Proviene de las perforaciones subterráneas hasta los reservorios de agua que el predio agrícola tiene disponible. Para eso es necesario un estudio y conocer con exactitud la localización de los mantos acuíferos, así como el volumen, la capacidad de suministro y el tiempo de funcionamiento.
- Puede ser superficial de ríos, lagos, presas y es conducido por canales, por lo que no es necesario una perforación en el suelo y en ocasiones tampoco un equipo de bombeo.
Cabezal de riego. Se le denomina así a todos los elementos que conforman el resto del sistema:
- Equipo de Bombeo: Son centrífugas verticales y horizontales impulsadas por bombas. Es necesario una bomba para extraer y subir el agua a la superficie y hacia el área de producción. Se decide la potencia de la bomba de acuerdo a las necesidades en el caudal y la distancia del pozo al área sembrada.
- Sistema de Filtrado: Se añade al equipo para limpiar el agua de las sales, los minerales y micro partículas que dañarían las tuberías y demás equipos.
- Equipo de Fertilización: Está integrado por inyectores, tubos y bombas, donde el agua de riego pasa por las tuberías y es inyectada con un porcentaje del fertilizante preparado en un contenedor. Todo es controlado por computadora: la dosis de fertilización, el tiempo de fertilización y la hora.
- Aparatos de Medición y Control: se utilizan para controlar la presión dentro de las tuberías (manómetros) en diferentes partes del sistema; controlar el caudal y poder automatizar y programar el riego.
Cabezales de campo. Es una válvula instalada en el área de siembra que controla principalmente la presión que ingresará a los laterales de riego (mangueras y cintas) y a las tuberías secundarias. Es importante mantenerla cerrada, ya que la presión del cabezal principal puede romper las tuberías y causar fugas si no se abre paulatinamente.

¿Cómo Hacer un Sistema de Riego?

Para instalar un Sistema de Riego por Goteo:
- Fuente de abastecimiento.
- Cabezal de riego.
- Cabezal de campo.
- Tuberías:
- Lateral de campo:
  - Mangueras. Se utilizan, en ocasiones, para dirigir el agua de las tuberías secundarias hasta la base de los surcos, donde se conectan cintas de riego que cubren la longitud de los mismos. Son conocidos como porta-goteros o porta-cintas. De igual manera, puede utilizarse tuberías en su lugar.
  - Cintas: La mayoría de las cintas de riego tiene orificios integrados, por lo que no son necesarios comprar e instalar goteros.
Para instalar un Sistema de Riego por Aspersión:
- Fuente de abastecimiento.
- Cabezal de riego.
- Cabezal de campo.
- Tuberías: Contrario al Sistema por Goteo, los aspersores necesitan tuberías para instalar el cuerpo del aspersor.
- Aspersores: Hay diferentes tipos de aspersores: giratorios y estáticos. De acuerdo a las necesidades del productor y a las características del cultivo se puede elegir el adecuado. Los aspersores giratorios tienen una presión mayor y pueden cubrir más área en comparación con los aspersores estáticos.
Para instalar un Sistema de Riego Convencional:
- Fuente de abastecimiento.
- Cabezal de Riego: Por las características de este sistema, el cabezal de riego puede reducirse y contar únicamente con los siguientes elementos:
  - Equipo de bombeo.
  - Sistema de Filtrado.
  - Aparatos de control y medición.
  - Tuberías.
- Surcos y Canales. El agua es transportada principalmente por canales y posteriormente en surcos para abastecer a las plantas, por lo que la preparación del suelo y el surcado antes de la siembra es la base del sistema. En ocasiones son necesarias labores manuales o con implementos agrícolas ajustados, para bordear los surcos y prevenir que se derrumben.

¿Cómo Calcular un Sistema de Riego?

Para saber qué Sistema de Riego utilizar, así como las medidas de las tuberías, cintas y boquillas de goteo y aspersión, es necesario conocer el caudal y la presión. El caudal se define como el volumen del agua que pasa por determinada área en una unidad de tiempo y su fórmula se ve de la siguiente manera:

Q= V/t

donde:

Q= Caudal o Gasto volumétrico.

V= Volumen de agua (metro cúbico).

t= tiempo (segundos)

Los cálculos permiten elegir la boquilla con el caudal adecuado al que la tubería tiene, de igual manera pone en perspectiva si es necesario la implementación de una bomba para añadir presión y garantizar que el agua llegue hasta la última hectárea.

Lámina de Riego: Es una medida del grosor del agua con la que la superficie del suelo queda mojada o humedad, y es decidida por la multiplicación de la evaporación en función del clima de la región y del coeficiente del cultivo, que es una cantidad determinada por las características físicas y fisiológicas que hacen referencia a las necesidades hídricas y al gasto de agua por los procesos de transpiración. Conocer la lámina de riego es importante para decidir el tiempo de riego y el caudal de los aspersores o gotero.

¿Cuál es el Sistema de Riego más económico?

El sistema de riego más económico es el convencional, ya que únicamente requiere de la bomba perteneciente al pozo y la construcción de canales y surcos, sin embargo, en relación a su eficiencia carece de beneficios.

Las condiciones ambientales no permiten el uso indiscriminado del agua, por lo que utilizar un Sistema Convencional es contraproducente a largo plazo. Además, no hay uniformidad en el riego y se tienden a tener problemas con la salinidad, afectando a la planta y al rendimiento. Así, el ahorro en la instalación es utilizado en la mano de obra y el uso de fertilizantes y materia orgánica para disminuir la salinidad del suelo.

Si las características climáticas de la región, las propiedades edafológicas y la disponibilidad del agua no es limitada, la mejor opción para un sistema que requiere poca o nula inversión, es el Sistema por Gravedad.

¿Qué Importancia Tiene el Agua en un Sistema de Riego?

Las características químicas y físicas del agua obligan al productor a tomar medidas necesarias para evitar daños a las instalaciones de riego y a las plantas.

Los minerales, las sales y los restos físicos como la arena y microplásticos, dañan las tuberías, las mangueras, las cintas de riego, los goteros y los aspersores. Si se tiene un agua de riego no pura, los problemas con goteros o aspersores tapados serán constantes. Se recomienda analizar la fuente de agua del predio e instalar un filtro adecuado. Existen diferentes filtros de acuerdo al tamaño de las partículas:

Hidrociclones: Son utilizados cuando hay partículas de arena suspendida, y normalmente se utilizan para pozos.
Filtros de malla: Preferidos para aguas no sucias cuyas partículas sean de arena fina o limo.
Filtros de anilla o discos: Son más utilizados en Sistemas Presurizados y Fertirriego, para aguas de media calidad.

Tener un agua de riego alta en minerales y salinidad podría causar complicaciones en las plantas: estrés hídrico al no poder absorber el agua por osmosis, intoxicación al existir metales pesados, marchitez y la muerte, viéndose reflejado en la producción y rendimiento.

La salinidad en exceso causa que la planta cuyos procesos de intercambio son por ósmosis, no pueda absorber agua, terminando en la marchitez parcial o la muerte. Es importante regular la salinidad en el agua de riego, para esto se utilizan medidores de Conductividad Electrica.

El pH es un factor decisivo en la asimilación de los nutrientes. El fósforo, el potasio, el nitrógeno y demás elementos necesitan de un pH específico para poder ser diluidos en agua y ser absorbido por las raíces de la planta, por lo que es importante regular utilizando los medidores correspondientes: medidor de pH.

¿Cuáles son los Sistemas de Riego Más Utilizados en México?

Los sistemas de riego agrícola en México son variados y dependen del nivel de producción de la empresa y las concesiones de agua. Las pequeñas y medianas empresas mexicanas tienden a regar sus cultivos mediante canales y sifones, mientras que las grandes empresas agrícolas nacionales e internacionales apuestan por la tecnología y operatividad de los Sistemas de Riego Presurizados.

En ese sentido, el sistema de riego más utilizado en México es el riego por gravedad, sin embargo, en los últimos años por las condiciones climáticas y ambientales, el uso de los sistemas de riego por goteo ha incrementado.

Concesión de Agua en México
Conocer la cantidad de agua que el predio agrícola tiene para un ciclo de producción es la base para decidir qué tipo de Sistema de Riego elegir. En México, el derecho para el uso del agua, ya sea personal o industrial, es a través de concesiones. Es una carta que otorga el derecho por millares de metros cúbicos de agua al año (puede variar dependiendo de la región, la accesibilidad al agua y a las necesidades de la actividad productiva).

Tomando en cuenta la necesidad hídrica del cultivo, el tiempo de producción y el agua disponible, se elegirá el sistema de riego que permita utilizar el agua para culminar con todos los ciclos productivos programados.
 En ocasiones, por falta de recursos, los productores son obligados a continuar el riego con sistemas convencionales y reducir los ciclos productivos a uno por año, reduciendo la actividad y las ganancias económicas.

¿Qué Sistema de Riego Consume Menos Agua?

El Sistema de Riego por Goteo garantiza que el agua sea absorbida teniendo pérdidas del cinco por ciento o menores por evaporación. No solo necesita menos tiempo y menos agua para mantener a la planta en el nivel fisiológico óptimo, sino que también garantiza un equilibrio hídrico en el suelo, evitando el punto de marchitez permanente y la muerte del cultivo.

Es necesario conocer la profundidad de las raíces de las plantas, que en promedio para las hortalizas es de 30 centímetros, para propiciar un bulbo de humedad constante, logrado eficazmente con el Riego por Goteo. Por el contrario, el Sistema de Riego por rodado es aquel que consume una gran cantidad de agua. La mayor parte se pierde (considerando las características físicas del suelo) por filtración y evaporación, siendo el aprovechamiento del agua 60% aproximadamente.

¿Qué se Debe Tener en Cuenta para Establecer un Sistema de Riego?

El cultivo. Hay que conocer el cultivo que se está produciendo, ya que cada uno tiene una necesidad hídrica diferente y características fisiológicas que requerirán de medidas especiales. En el caso de los tomates y los pepinos, por ejemplo, no se puede utilizar un Sistema de Riego por aspersión ya que las gotas de agua sobre la piel acuosa del vegetal lo hace susceptible a infecciones fúngicas, lo que se refleja en la calidad de las cosechas y el rendimiento.
El presupuesto. Si en el momento de iniciar con la siembra, el productor agrícola no tiene la posibilidad económica para solventar la inversión de la instalación de un sistema presurizado, utilizará los elementos a su disposición y decidirá continuar con un sistema de riego convencional.
El suelo. Es necesario conocer la composición física del suelo, ya que al tener un suelo cuyo porcentaje mayor es arena, se debe saber que las pérdidas por filtración serán mayores a un suelo arcilloso. De igual manera, no debe saturarse ni utilizar agua en exceso sobre suelos con porcentajes altos de arcilla y limo ya que por las fuerzas catiónicas de las partículas, la absorción de agua es limitada y lenta. En los suelos arcillosos es recomendado utilizar un Sistema de Riego por Goteo.
El agua. La disponibilidad del agua limita las opciones del sistema de riego a utilizar. Si hay escasez, se deberán implementar sistemas de riego presurizado, para garantizar la optimización del proceso. Si la cantidad de agua lo permite, se puede continuar con el riego por gravedad.
El clima. En climas áridos y secos la pérdida de humedad sucede por la evaporación del agua en el suelo caliente, al utilizar un sistema de riego no localizado, la mayor parte del liquido se pierde en la evaporación. Así, un sistemas de riego por goteo aplica agua en cantidades menores y bajo la sombra de la misma planta.

¿Qué es la Fertirrigación?

En los sistemas de riego presurizado automatizado puede añadirse una bomba de inyección o venturi en la cuál puede realizarse la fertilización del cultivo aunado al riego diario. Esto se le conoce como fertirrigación.

Este método ha tenido un auge en los últimos años, especialmente en la Agricultura Protegida donde los requerimientos de fertilizantes son específicos. El precio del equipo es costoso y necesita de estructuras adecuadas para su instalación; sin embargo, hay formas caseras de inyectar el fertilizante al Sistema de Riego y son las que comúnmente se usan en Pequeñas y Medianas empresas: utilizar una bomba y una manguera dentro de un tambo de 200 L con la solución preparada y conectarla a la tubería principal.

Relación con la Irrigación

Se le denomina Irrigación al proceso de suministrar agua al suelo de donde las raíces de las plantas la absorben y continúan con su metabolismo, desarrollándose y generando frutas y vegetales de interés agronómico. Los sistemas de riego hacen posible llevar a cabo dicho proceso y dictan el medio por el cual el agua es transportada.

Un buen sistema de riego, adecuado a las características del terreno productivo, propiciarán un entorno agronómico armonioso, rendimientos altos, cultivos de calidad y una disminución en el trabajo humano. Así, la innovación agrícola y el desarrollo tecnológico del mundo generan alternativas y elementos que facilitan y optimizan los procesos productivos, entre ellos el riego. Las computadoras especializadas, los softwares de interpretación de datos del suelo, el clima y el agua, el equipo para fertirriego y los drones, propician el dinamismo y la eficiencia, reflejados en el campo y en los números.

Así, el entendimiento de la irrigación propicia un desarrollo en la tecnología de los sistemas de riego y consecuentemente, de los procesos productivos agrícolas.