ESTIMACIN DE LA DEMANDA HDRICA DEL TRIGO Y SORGO EN EL ESTADO DE MXICO MEDIANTE LA

RECALIBRACIN DE KT

1Universidad Autnoma del Estado de Mxico, Facultad de Ingeniera, Centro Interamericano de Recursos del Agua. 2Productos Agropecuarios KEBU, S.A.

XXII CONGRESO NACIONAL Y 1er. CONGRESO INTERNACIONAL DE INGENIERA AGRCOLA

Rangel Salinas Jos Luis 1

B Khalidou Mamadou 1

Magaa Hernndez Francisco 1

Kelso Bucio Henry Arturo 2

1. INTRODUCCIN

2. MATERIALES Y MTODOS

3. RESULTADOS Y DISCUSIN

4. CONCLUSIN

NDICE

- Recalibracin de KT

- Calcul del DH con el calendario del ICAMEX

- Calcul del DH con otro calendario (desfasado de un mes)

- Conclusiones

INTRODUCCIN

Necesidad de agua de los cultivos Distribucin espacio-temporal Requerimientos de riego: ETc y PE Falta de informacin para la Estimacin de ETo uso de mtodos

sencillos

Estado de Mxico: El trigo es uno de los principales granos bsicospara la alimentacin (Harinas) 600-800 mm/ciclo, entre 15 y 31C

Sorgo: Materia prima para la industria de alimentos balanceados paraanimales, 450 a 650 mm/ciclo. temperatura ptima para crecimientoest entre los 26.7 y 29.4C, y la mnima para crecimiento es de15.6C. Alta tolerancia a la sequa y a ciertos periodos de saturacinde agua.

La estimacin de la ETo es necesaria para la produccinde cultivos, manejo del recurso hdrico, programacin delriego y valoracin del medioambiente.

Es de gran importancia conocer los periodos sensibles delcultivo al dficit hdrico (DH), con el objeto de planificarla aplicacin de agua, especialmente cuando existe escasezdel recurso, y no afectar la productividad del cultivo.

Debido a esto, el objetivo de esta investigacin se centraen la recalibracin del coeficiente KT (mtodo de tanqueevapormetro) para la estimacin de ETo y determinar eldficit hdrico del trigo y sorgo de forma espacial en elEstado de Mxico.

MATERIALESY MTODOS

Seleccin de estaciones climatolgicas

- Se utiliz las variables climatolgicas P, evaporacin, Tmax, Tmin y V2 a intervalosmensuales.

- Se consideraron estaciones cercanas (5 Km de los limites del Estado.

- 436 estaciones regidas por la CONAGUA-SMN

- Anlisis estadstico: Homogeneidad (test de Mann y Whitney), aleatoriedad (testde Hatanaca) y independencia (test de inversin).

Distribucin espacial de las estaciones utilizadas.

Estimacin de la Evapotranspiracin de referencia

Se implement el mtodo del tanque evapormetro, el cualfue recalibrado regionalmente para estimar la Eto

donde, KT coeficiente del tanque evapormetro; EToPM evapotranspiracin de referencia estimadocon Penman-Monteith (PM); ETan evaporacin medida en el tanque evapormetro.

Estimacin de la Evapotranspiracin de cultivo

La evapotranspiracin por cultivo se calcul para toda el reaagrcola por cultivo. La ETc se determin como el productode ETo y Kc

PM

Tan

K = TETo

E

% de desarrollo 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Trigo 0.25 0.30 0.55 0.90 1.25 1.50 1.62 1.55 1.30 0.95 0.62

Sorgo 0.30 0.40 0.60 0.80 1.00 1.07 1.00 0.90 0.75 0.65 0.55

Coeficientes de desarrollo de Trigo y Sorgo

ETc= ETo * Kc

Estimacin de la precipitacin efectiva

El mtodo empleado para determinar la precipitacin efectiva fue el propuestopor el Servicio de Conservacin de suelos del Departamento de Agricultura delos Estados Unidos (SCS-USDA).

donde, Pe precipitacin efectiva en mm/periodo; P precipitacin observada en mm/periodo.

=Pe P 125 2P 125 para P 250 mm/periodo =Pe 125 0.1P para P 250 mm/periodo

Estimacin del Dficit HdricoPara determinar el dficit hdrico o necesidades de riego de los cultivos(NAR), se utiliz el software IDRISI Taiga para crear los mapas a nivelmensual de las observaciones puntuales de ETc y Pe, y mediante algebrade mapas se determin las necesidades de riego de los cultivos, deacuerdo a los meses de desarrollo para cada cultivo.

= NAR ETc Pe

Evaluacin del ajuste

Una vez recalibrado KT en 117 estaciones, se estim ETo medianteel mtodo del Tanque Evapormetro a intervalo mensual y seevalu el rendimiento en la prediccin de ETo mediante loscriterios de desviacin estndar del error (SEE), ndice decorrespondencia (D) y el cociente entre ambas estimacionespromedio de ETo (r ), adems del coeficiente de determinacin.

i i

0.5n 2- i=1SEE =

n - 1

O P

2nP - Oi ii=1D = 1- 2n

P - O + O - Oi ii=1

Pr =

O

donde, Pi es el valor estimado con cada modelo de prueba; Oi es el valor estimado con PM; es el promedio de los valores estimados para cada modelo de prueba;

es el promedio de los valores estimados con PM; y n es el tamao de la muestra.

PO

RESULTADOSY DISCUSIN

Base de datos de CONAGUA-SMN 436estaciones- 48.6% rechazados por los tests- Se utilizaron 224 estaciones, 51.4 % de

la base de datos de CONAGUA-SMN.

Recalibracin del coeficiente de tanque evapormetro KT

- Se estim ETo Tanque- se compar con el mtodo de PM- Se evalu la precisin.- Se obtuvo una desviacin estndar

promedio SEE=14.78 mm mes-1, unndice de correspondencia D=0.84,un cociente promedio entre ambasestimaciones de 0.88 y uncoeficiente de determinacin de0.85.

Coeficiente KT Distribucin espacial de las estaciones utilizadas.

RESULTADOSY DISCUSIN

Determinacin del dficit hdrico (DH)

El DH para Trigo y Sorgo fue en promedio de 88 mm y 10 mm, para elperiodo mayo-septiembre y mayo-agosto, respectivamente para losperiodos recomendado por el ICAMEX.

a) b)

Dficit hdrico. a) Trigo (mayo-septiembre); b) Sorgo (mayo-agosto).

RESULTADOSY DISCUSIN

Tambin se realiz la estimacin del DH para ambos cultivos desfasando la fecha de siembrarecomendada por el ICAMEX un mes, el cual fue de 94 mm y 3 mm. Donde se incrementaron losrequerimientos hdricos un 6.8% para el cultivo del Trigo, al retrasar la fecha de siembra recomendadpor el ICAMEX y para el cultivo de Sorgo se redujo un 30% los requerimientos hdricos.

De acuerdo a los resultados obtenidos para el cultivo de Trigo y Sorgo se ve la necesidad dereplantear la planificacin del recurso hdrico en funcin de los conceptos de variabilidad espacial detipo climtico que existe en el rea de influencia de los distritos, principalmente en Tejupilco yCoatepec Harinas para el cultivo de Trigo, y para el cultivo Sorgo Zumpango, Texcoco, Tejupilco,Atlacomulco,Valle de Bravo y Jilotepec.

Dficit hdrico. a) Trigo (junio-octubre); b) Sorgo (junio-septiembre).

a) b)

CONCLUSIONES

Una alternativa para estimar ETo en zonas donde se cuenta conestaciones convencionales climatolgicas, es el mtodo del tanqueevapormetro, el cual puede ser recalibrado mediante KT paradisminuir la sobreestimacin o subestimacin del mtodo.

El desfase del establecimiento del cultivo de Sorgo, es favorable parareducir las necesidades hdricas en un 30%. Sin embargo, para elcultivo de Trigo resulta contraproducente, ya que las necesidadeshdricas aumentan en un 6.8%.

Los requerimientos hdricos del cultivo de nuestro inters, son degran importancia para prevenir el estrs hdrico y afectar laproduccin. Dicha estimacin se puede realizar con ayuda de losSistemas de Informacin Geogrficas como IDRISI, y convertirse enuna herramienta en la actualizacin de la planificacin del recursohdrico de forma espacio temporal.