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1 COMPARACIÓN DE EFICIENCIAS ENTRE EL SISTEMA DE RIEGO POR ASPERSIÓN Y UN PROTOTIPO DEL SISTEMA DE RIEGO POR SUBIRRIGACIÓN EN EL VIVERO LA FLORIDA DEL JARDÍN BOTÁNICO DE BOGOTÁ JOSÉ CELESTINO MUTIS ANDRÉS FELIPE ZÚÑIGA CABEZAS CRISTIAN DAVID GUTIÉRREZ RUIZ UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES PROYECTO DE INGENIERÍA AMBIENTAL BOGOTA D.C., 2017

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COMPARACIÓN DE EFICIENCIAS ENTRE EL SISTEMA DE RIEGO POR ASPERSIÓN Y

UN PROTOTIPO DEL SISTEMA DE RIEGO POR SUBIRRIGACIÓN EN EL VIVERO LA

FLORIDA DEL JARDÍN BOTÁNICO DE BOGOTÁ JOSÉ CELESTINO MUTIS

ANDRÉS FELIPE ZÚÑIGA CABEZAS

CRISTIAN DAVID GUTIÉRREZ RUIZ

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES

PROYECTO DE INGENIERÍA AMBIENTAL

BOGOTA D.C.,

2017

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COMPARACIÓN DE EFICIENCIAS ENTRE EL SISTEMA DE RIEGO POR ASPERSIÓN Y

UN PROTOTIPO DEL SISTEMA DE RIEGO POR SUBIRRIGACIÓN EN EL VIVERO LA

FLORIDA DEL JARDÍN BOTÁNICO DE BOGOTÁ JOSÉ CELESTINO MUTIS

ANDRÉS FELIPE ZÚÑIGA CABEZAS

CRISTIAN DAVID GUTIÉRREZ RUIZ

TRABAJO DE GRADO EN MODALIDAD DE PASANTÍA PARA OPTAR POR EL TÍTULO

DE INGENIERÍA AMBIENTAL.

DIRECTOR INTERNO

Ms. JESÚS ALBERTO LAGOS CABALLERO

DIRECTOR EXTERNO

Blgo. EDUARDO ALEXANDER SARMIENTO TÉLLEZ

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES

PROYECTO DE INGENIERÍA AMBIENTAL

BOGOTA D.C.,

2017

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Contenido

Introducción .................................................................................................................................. 6

Planteamiento del problema ........................................................................................................ 8

Objetivos ...................................................................................................................................... 10

Objetivo general ........................................................................................................................ 10

Objetivos específicos................................................................................................................. 10

Contextualización ........................................................................................................................ 11

Marco teórico .............................................................................................................................. 14

Marco legal .................................................................................................................................. 19

Metodología ................................................................................................................................. 22

Eficiencia del sistema de riego por aspersión ........................................................................... 22

Diseño y eficiencia del prototipo de sistema de riego por subirrigación .................................. 24

Resultados .................................................................................................................................... 29

Eficiencia del sistema de riego por aspersión ........................................................................... 29

Caudal de salida ........................................................................................................................ 29

Uniformidad de riego. ............................................................................................................... 37

Diseño y eficiencia del prototipo de sistema de riego por subirrigación .................................. 38

Eficiencia del riego .................................................................................................................... 50

Diseño del prototipo del sistema de riego por subirrigación ..................................................... 52

Análisis y discusión de resultados .............................................................................................. 59

Evaluación y cumplimiento de los objetivos ............................................................................. 65

Conclusiones ................................................................................................................................ 67

Recomendaciones ........................................................................................................................ 69

Bibliografía .................................................................................................................................. 71

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Índice de Tablas

Tabla 1. Marco legal ..................................................................................................................... 19

Tabla 2. Características morfológicas según el grado de sequía. .................................................. 27

Tabla 3. Caudales experimentales de los aspersores seleccionados ............................................. 29

Tabla 4. Presiones de salida de agua en las tuberías de aspersión ................................................ 30

Tabla 5. Arco de riego................................................................................................................... 31

Tabla 6. Pluviometría zona de riego aspersor 2 ............................................................................ 32

Tabla 7. Área destinada y área real ocupada por individuo .......................................................... 33

Tabla 8. Áreas y volúmenes involucrados en la eficiencia de riego ............................................. 35

Tabla 9. Eficiencia del sistema de riego por aspersión ................................................................. 37

Tabla 10. Uniformidad de riego .................................................................................................... 37

Tabla 11. Parámetros de clasificación de desempeño. .................................................................. 38

Tabla 12. Densidad del agua utilizada .......................................................................................... 39

Tabla 13. Eficiencia de riego del sistema de subirrigación prueba 1 ............................................ 50

Tabla 14. Eficiencia de riego del sistema de subirrigación prueba 2 ............................................ 51

Tabla 15. Eficiencia del sistema de riego ..................................................................................... 51

Tabla 16. Comparativo de eficiencias entre los sistemas de riego ................................................ 51

Tabla 17. Tiempo de bombeo para el llenado de la cama según tipo de bolsa ............................. 55

Tabla 18. Caudal de llenado .......................................................................................................... 56

Tabla 19. Costos de construcción de las camas para subirrigación .............................................. 58

Tabla 20. Evaluación de cumplimiento de objetivos .................................................................... 65

Índice de Figuras

Figura 1. Ubicación vivero La Florida .......................................................................................... 13

Figura 2. Ubicación de los aspersores seleccionados para las pruebas ......................................... 29

Figura 3. Dispositivo para medición del caudal y recolección de agua para el calculo ................ 30

Figura 4. Ubicación de recipientes para la prueba de pluviometría .............................................. 32

Figura 5. Dimensiones era y espacio entre eras ............................................................................ 33

Figura 6. Proporción área total por individuo y área real ocupada por individuo ........................ 34

Figura 7. Área de riego por aspersor y delimitación de áreas ....................................................... 36

Figura 8. Cama para riego por subirrigación ................................................................................ 38

Figura 9. Riego por subirrigación especies de jardinería .............................................................. 39

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Figura 10. Riego por subirrigación especies de arborización y restauración ................................ 40

Figura 11. Seguimiento a pesos especies de arborización ............................................................ 40

Figura 12. Seguimiento de pesos en especies de restauración ...................................................... 41

Figura 13. Localización de camas para riego por subirrigación ................................................... 52

Figura 14. Planos de la cama para subirrigación .......................................................................... 53

Figura 15. Vista tridimensional de la cama para subirrigación ..................................................... 53

Figura 16. Tubería de llenado sistema de subirrigación ............................................................... 54

Figura 17. Calculo del caudal de llenado de camas ...................................................................... 56

Figura 18. Sifones y tubería de desagüe ....................................................................................... 57

Índice de Gráficas

Gráfica 1. Pérdida de peso en Cartuchos ...................................................................................... 41

Gráfica 2. Pérdida de peso en Margarita punto azul ..................................................................... 42

Gráfica 3. Pérdida de peso en Azalea ........................................................................................... 43

Gráfica 4. Pérdida de peso en Amarantos ..................................................................................... 43

Gráfica 5. Pérdida de peso en Salvia Ornamental ......................................................................... 44

Gráfica 6. Pérdida de peso en Tomatillo ....................................................................................... 45

Gráfica 7. Pérdida de peso en Guamo ........................................................................................... 45

Gráfica 8. Pérdida de peso en Palma Fénix .................................................................................. 46

Gráfica 9. Pérdida de peso en Caballero de la Noche ................................................................... 47

Gráfica 10. Pérdida de peso en Raque .......................................................................................... 47

Gráfica 11. Pérdida de peso en Gaque .......................................................................................... 48

Gráfica 12. Pérdida de peso en Cajeto .......................................................................................... 49

Gráfica 13. Pérdida de peso en Cervetano .................................................................................... 49

Gráfica 14. Pérdida de peso en Corono......................................................................................... 50

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Introducción

El Jardín Botánico de Bogotá José Celestino Mutis es la institución de investigación de

ecosistemas alto andinos y de paramo, que promueve la conservación de las especies vegetales

de la región capitalina para proveer un mejor ambiente a sus habitantes sustentado en tres pilares

fundamentales educación ambiental, investigación científica y desarrollo técnico-operativo.

(Jardin Botanico de Bogota José Celestino Mutis [JBB], 2017)

El vivero del parque La Florida, actualmente cuenta con un sistema de riego por aspersión para

el desarrollo de sus especies vegetales en tres líneas fundamentales, jardinería, arborización y

restauración. Se evaluó este sistema de riego y se determinó su eficiencia; al mismo tiempo se

realizó un prototipo de un sistema por subirrigación evaluando los mismos parámetros y se

determinó de esta manera, cuál de los dos sistemas de riego es más adecuado y pertinente en pro

del uso razonable de recursos para el desarrollo vegetativo.

La baja compatibilidad entre el sistema de riego y la distribución espacial de las especies dentro

del área delimitada para su desarrollo es el principal problema del desperdicio de agua. El diseño

del sistema de aspersión no es el apropiado para la forma en que están sembradas las especies ni

para la manera en que se distribuyó el área para contenerlas, lo que hace que el agua expulsada

por los aspersores llegue a espacios libres de material vegetal, y bien, se infiltre en el suelo o se

evapore a causa de encharcamientos generados por el tipo de material.

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La subirrigación, es un método por el cual se permite que el agua se mueva hacia arriba en el

cultivo por medio de la acción capilar que ha sido el foco de investigaciones recientes en viveros

forestales y de conservación. La subirrigación reduce la cantidad de agua necesaria para producir

plantas de alta calidad, el vertimiento de aguas residuales, y la lixiviación de nutrientes en

comparación con los sistemas de riego tradicionales. (Schmal, Dumroese, Davis, Pinto y Jacobs,

2011). De esta manera, el trabajo se realizó con el fin de comprobar el desperdicio de agua

causado por el funcionamiento del sistema de riego actual, y se expuso una alternativa más

eficiente para el crecimiento adecuado de las plantas en el marco del desarrollo sostenible.

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Planteamiento del problema

El desperdicio de agua es uno de los principales problemas (sino el principal) de la falta y

agotamiento del recurso hídrico tanto en su volumen como en su calidad, y aunque con el

transcurrir del tiempo la sociedad ha evidenciado esta situación y ha cambiado sus hábitos con

el fin de cuidar el preciado líquido, los esfuerzos deben intensificarse y pasar también a

organizaciones más grandes si el objetivo es prevenir un racionamiento permanente de este

recurso.

Las formas de desperdicio de agua más frecuentes son conocidas por la mayoría de las personas;

el grifo mal cerrado o abierto sin utilización, ducharse por tiempo prolongado e innecesario,

descargas de la cisterna, lavado de vehículos entre otras actividades son en las que la población

se centra para cambiar sus prácticas o bien hacerlas de una manera más adecuada para evitar el

gasto innecesario. Aunque estas prácticas influyen significativamente en el desperdicio de agua,

no son las únicas o las que individualmente en mayor proporción lo hagan, se está dejando de

lado el derroche por empresas, industrias y demás organizaciones que utilizan el líquido para sus

procesos productivos y por lo tanto su responsabilidad en el cuidado y uso eficiente del recurso

no se está haciendo de la manera adecuada para su preservación y para el desarrollo sostenible.

La calidad medio ambiental y su conservación son dos conceptos considerados cada vez más en

plantaciones de carácter intensivo. Cuando se habla de riego en sustratos, la calidad está

relacionada directamente con la uniformidad del riego, y el respeto al medio ambiente con la

implementación de la recirculación de las soluciones nutritivas, la minimización de los

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requerimientos de fertilizantes y aguas son por lo tanto un punto cada vez más importante para

los productores de especies vegetales en invernaderos dado que representan mayores costos en

estos recursos, disminución en la calidad de agua y aumento en las preocupaciones ambientales

para proteger el agua superficial y subterránea. (Artexe, Beunza y Terés, 1998)

Objetivos

Objetivo general

Comparar las eficiencias del sistema de riego por aspersión y el prototipo del sistema de riego

por subirrigación.

Objetivos específicos

Determinar la distribución y el caudal de salida del aspersor, la demanda de agua del

material vegetal y la capacidad de campo del sustrato.

Medir la eficiencia del sistema de riego por aspersión utilizado actualmente.

Diseñar un prototipo del sistema de riego por subirrigación.

Medir la eficiencia del prototipo del sistema de riego por subirrigación propuesto para el

desarrollo del material vegetal.

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Contextualización

Jardín botánico

El principal propósito del Jardín botánico de Bogotá José celestino mutis es la conservación,

investigación, propagación y producción de las especies nativos de los ecosistemas de la región;

contribuyendo a la conservación y sostenibilidad ambiental del territorio generando

conocimiento. (Contraloría de Bogotá, 2012).

Subdirecciones jardín botánico de Bogotá José Celestino Mutis (JBBJCM)

El JBB JCM está dividido en tres subdirecciones: educativa y cultural, técnica-operativa y

científica.

“La Subdirección científica es el área encargada de definir el propósito de la

investigación en el Jardín Botánico en consonancia con los marcos de referencia

nacionales e internacionales establecidos para entidades de la misma naturaleza y en

sintonía con las prioridades ambientales de Bogotá y la región. Además, esta subdirección

tiene la tarea de delinear los principios para el avance de la ciencia básica y aplicada a las

especies vegetales de la ciudad”. (JBB, 2017)

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La subdirección técnica-operativa está encargada del mejoramiento de la cobertura vegetal de la

región contribuyendo a la adaptación y mitigación del cambio climático, conservando y

restableciendo las funciones ecológicas del ecosistema para proporcionar un mejor paisaje

integral entre lo natural y lo urbano. (JBB, 2017)

La subdirecciones científica y técnica-operativa en conjunto con los programas de pasantías de

la subdirección educativa cultural del Jardín Botánico de Bogotá en su constante búsqueda de

mejorar los procesos que implementa y conscientes de la importancia del uso eficiente del agua,

plantean el desarrollo e implementación de un prototipo de un sistema de riego por subirrigación

y su comparación con el sistema de riego por aspersión utilizado actualmente en el vivero la

florida con el fin de evaluar sus eficiencias para la implementación o mejora del sistema con las

mejores capacidades para las características específicas del vivero.

El vivero La Florida que se encuentra ubicado a 4km vía Engativá–Cota, con un área de 3.2ha,

bajo la administración de las subdirecciones técnica-operativa y científica, encargándose la

primera del material vegetal que hace parte de las zonas de jardinería y arborización para la

propagación de material vegetal con fines de arborización y jardinería estableciendo las

actividades secuenciales para la propagación y mantenimiento de material vegetal requerido para

la arborización urbana y jardinería, con los estándares técnicos requeridos en términos de calidad

y cantidad dentro de las zonas verdes de la ciudad de Bogotá (Contraloria de Bogotá, 2012). La

segunda (la subdirección científica) se encarga del desarrollo del material vegetal de la zona de

restauración para el estudio de especies nativas en ecosistemas afectados.

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Figura 1. Ubicación vivero La Florida.

(Adaptado de Google Maps, 2017)

En la actualidad el vivero la florida cuenta con un sistema de riego por aspersión para las tres

zonas presentes dentro del vivero (arborización, jardinería, restauración), con aproximadamente

315 aspersores divididos en 9 módulos. Adicionalmente el sistema funciona mediante el bombeo

de agua proveniente del reservorio ubicado dentro de las instalaciones siendo este alimentado

mediante una concesión de un pozo profundo ubicado dentro del parque regional distrital de la

florida. (AGRIFIM sistemas de riego, 2013)

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Marco teórico

Eficiencia

El concepto de eficiencia de riego es usado en el manejo de proyectos y sistemas de riego. La

calidad del riego puede ser evaluada en indicadores como la eficiencia y la uniformidad los

cuales sirven para determinar el desempeño del sistema. La eficiencia de aplicación de agua

irrigada cuantifica cuanta del agua utilizada por el sistema de aspersión es realmente utilizada y

aprovechada por el material vegetal. También dentro de las variables incluidas dentro de la

medida de la eficiencia del riego son la pérdida por percolación debajo de la zona radicular

(Pp), déficit de agua en el suelo (D), eficiencia de almacenamiento (Es) entre otros. (Flórez,

Calvacante, Zution y Agnellos, 2013).

Riego

Israelsen y Hansen (2003), Definen el riego como:

“La aplicación artificial de agua al terreno con el fin de suministrar a las especies

vegetales la húmeda necesaria para su desarrollo. En un sentido más general el riego,

puede definirse como una aplicación de agua al terreno con alguno de los siguientes

objetivos: 1) Proporcionar la humedad necesaria para que los cultivos puedan

desarrollarse. 2) Asegurar las cosechas contra sequias de corta duración. 3) Refrigerar el

suelo y la atmosfera para de esta forma mejorar las condiciones ambientales para el

desarrollo vegetal. 4) Disolver sales contenidas en el suelo. 5) Reducir la probabilidad de

formación de drenajes naturales. 6) Dar tempero a la tierra” (p.10)

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Dada la variedad de sistemas, los riegos en sustratos se pueden clasificar por diferentes criterios

en diferentes grupos (aéreos, localizados, no localizados, subirrigación etc.) pero para los efectos

prácticos se considera la división en dos grandes grupos, definidos en función de si el agua de

riego se aporta en la parte superior o inferior del sustrato en el que se encuentra el material

vegetal. En el primer tipo se encuentran los riegos por aspersión y micro aspersión (sistemas de

riego aéreos) y goteo (sistema de riego localizado) y en el segundo los riegos por subirrigación.

(Artexe et al., 1998).

Riego Por aspersión

Este sistema de riego se basa en la aplicación del agua en forma de “lluvia” de una intensidad

media y uniforme sobre parcelas de cultivo con el objetivo de que el agua sea infiltrada

directamente en el punto donde cae. Los sistemas de aspersión utilizan dispositivos de emisión o

descarga (aspersores) en los que la presión disponible define el caudal de salida. De manera

general las unidades básicas que componen un sistema de riego son: el grupo de bombeo, las

tuberías principales con sus hidrantes, los ramales o laterales de riego y los propios aspersores

(Tarjuelo, 1992).

Las ventajas presentadas por el riego por aspersión se derivan principalmente de que dado a su

método de aplicación es fácilmente adaptable a diferentes condiciones topográficas por lo que no

requiere nivelaciones para terrenos ondulados y a dado que la dosis de riego en sistemas bien

diseñados está definida solo por el tiempo se puede cambiar fácilmente la dosis para diferentes

necesidades de riego (Tarjuelo, 2005).

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Subirrigación

El sistema por subirrigación consiste en la inundación con agua de diferentes de una estructura

almacenadora hasta alcanzar el nivel requerido para la distribución de agua en el sustrato. Una

vez alcanzado este nivel el agua asciende a través del sustrato por medio de la acción capilar

(fuerza de atracción de las moléculas de agua entre sí y con otras superficies).En este sentido los

principales factores que definen la altura y velocidad de saturación son el espacio entre poros y el

tipo de sustrato. (Schmal et al., 2011).

Los sistemas por subirrigación están divididos en dos principales grupos, el riego por flujo-

reflujo (ebb-flow) y el riego por “canelon”. La principal diferencia entre ambos sistemas radica

en cómo se aplica el agua a las mesas de cultivo que contiene el agua y por consiguiente a las

macetas. En el sistema de flujo y reflujo se inunda parcialmente la maceta por elevación de la

lámina de agua. En el sistema por “canelon” una corriente de agua se hace circular por el fondo

de las macetas. (Artexe et al., 1998).

Los sistemas de subirrigación en viveros han sido foco de resientes investigaciones por parte de

viveros de arborización y conservación, en especial en los Estados Unidos debido a las estrictas

regulaciones respecto al uso eficiente del agua y la descarga de aguas residuales. Por lo que la

investigación de nuevos sistemas de riego resulta de vital en la búsqueda de una solución.

El uso de los sistemas de subirrigación ha presentado resultados prometedores en la superación

de los desafíos anteriormente propuestos sin disminuir o comprometer la calidad de los cultivos

además de proporcionar otros beneficios como: disminución en el uso de agua, mejora en el uso-

eficiencia de fertilizantes, uniformidad y rendimiento mejorado de la siembra y la disminución

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de efectos dañinos para los cultivos. Por lo que con estas ventajas y los éxitos operativos

registrados parece probable que subirrigación este camino a en el nuevo sistema estándar en

viveros de plantas nativas (Schmal et al., 2011).

Aunque los estudios recientes han proporcionado gran cantidad de valiosa información sobre el

uso de la subirrigación en los viveros de arborización y conservación. Aun se requiere mayor

investigación en áreas como 1) la fertirrigación (fertilizantes diluidos en el agua para riego) en

sistemas de subirrigación para arboles forestales y de conservación, 2) el posible movimiento de

enfermedades en el flujo de agua en el sistema, su propagación su persistencia y su gravedad así

como sus posibles controles, en pro de eliminar la incertidumbre respecto al uso del sistema y 3)

la aplicabilidad del sistema en diferentes tipos de plantas (hierbas, forbes, arbustos, arboles, etc.)

y el variado número de especies ente esos tipos (Schmal et al., 2011).

Uniformidad de riego

Uno de los parámetros principales de un sistema de riego para la evaluación del desempeño y

manejo del cultivo, es la uniformidad de la aplicación del agua en la superficie irrigada, dado que

esta influye directamente la calidad y la cantidad de los productos y la eficiencia del uso del agua

siendo que una baja uniformidad puede traer consigo problemas como el crecimiento desigual de

los cultivos. (Flórez et al., 2013).

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Caudal de entrada y de aspersión

El caudal de entrada es el volumen por unidad de tiempo que alimenta un cuerpo de agua o una

fuente de almacenamiento que puede ser natural o artificial mientras el caudal de salida es la

cantidad de agua descargada por un aspersor por unidad de tiempo y está dada por la fuerza que

impulsa el agua desde la fuente de almacenamiento hasta dicho aspersor y por las características

mismas del aspersor como diámetro de la boquilla, presión optima de trabajo, entre otras.

(Tarjuelo, 2005).

Pluviometría del sistema y distribución de agua

Este parámetro cuyas unidades son altura por tiempo, medido generalmente en milímetros por

hora, es la función del caudal descargado por el aspersor (volumen/tiempo) y del área

correspondiente al marco de riego dibujado por el aspersor. Con este cálculo se determina la

distribución de agua en el área de riego, es decir el volumen en una sección específica del terreno

que es cobijado por el riego (Tarjuelo, 2005).

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Marco legal

Tabla 1. Marco legal

Norma Número de la norma Descripción o reseña

Constitución Política de

Colombia de 1991

Artículo 79.

Todas las personas tienen

derecho a gozar de un

ambiente sano. La ley

garantizará la participación

de la comunidad en las

decisiones que puedan

afectarlo. Es deber del

Estado proteger la diversidad

e integridad del ambiente,

conservar las áreas de

especial importancia

ecológica y fomentar la

educación para el logro de

estos fines.

Artículo 80.

El Estado planificará el

manejo y aprovechamiento

de los recursos naturales,

para garantizar su desarrollo

sostenible, su conservación,

restauración o sustitución.

Además, deberá prevenir y

controlar los factores de

deterioro ambiental, imponer

las sanciones legales y exigir

la reparación de los daños

causados.

Código Nacional de los

Recursos Naturales

renovables RNR y no

renovables y de protección al

medio ambiente.

Decreto ley 2811 de 1974

El ambiente es patrimonio

común, el estado y los

particulares deben participar

en su preservación y manejo.

Regula el manejo de los

RNR , la defensa del

ambiente y sus elementos.

Ley

Ley 373 de 1997

Por la cual se establece el

programa para el uso

eficiente y ahorro del agua.

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Ley

Ley 79 de 1986

Por la cual se prevé a la

conservación de agua y se

dictan otras disposiciones.

Código Sanitario Nacional

Ley 9 de 1979

Nacional

Ley 9 de 1979

Donde se establecen los

procedimientos y medidas

para legislar, regular y

controlar las descargas de los

residuos y materiales. Indica,

además los parámetros para

controlar las actividades que

afecten el medio ambiente.

Política Ambiental

Colombiana

Ley 99 de 1993

Crea el Ministerio del Medio

Ambiente y Organiza el

Sistema Nacional Ambiental

(SINA). Reforma el sector

Público encargado de la

gestión ambiental. Organiza

el sistema Nacional

Ambiental y exige la

Planificación de la gestión

ambiental de proyectos. Los

principios que se destacan y

que están relacionados con

las actividades portuarias

son: La definición de los

fundamentos de la política

ambiental, la estructura del

SINA en cabeza del

Ministerio del Medio

Ambiente, los

procedimientos de

licenciamiento ambiental

como requisito para la

ejecución de proyectos o

actividades que puedan

causar daño al ambiente y

los mecanismos de

participación ciudadana en

todas las etapas de desarrollo

de este tipo de proyectos.

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Decreto

Decreto 3102 de 1997

Por el cual se reglamenta el

artículo 15 de la Ley 373 de

1997 en relación con la

instalación de equipos,

sistemas e implementos de

bajo consumo de agua.

Decreto

Decreto 190 de 2004

Por medio del cual se

compilan las disposiciones

contenidas en los Decretos

Distritales 619 de 2000 y

469 de 2003, en cuanto a la

reglamentación sobre el

agua, el aire, el manejo de

residuos sólidos, los

vertimientos y su relación

estrecha con la protección y

conservación del medio

ambiente y sus componentes.

Fuente: (Autores, 2017).

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Metodología

Eficiencia del sistema de riego por aspersión

Se realizó un recorrido dentro del área del vivero y se identificaron las zonas con mayor

uniformidad en la ocupación del terreno destinado para ubicación y desarrollo de las especies

vegetales, allí se escogieron 3 aspersores de diferentes alturas cada uno para realizar las

mediciones pertinentes para el cálculo de la eficiencia del sistema.

En cada aspersor se ubicó un dispositivo para captación de agua y se selló de tal manera que no

existieran fugas. Luego se puso en funcionamiento el sistema de riego, se recolectó el líquido en

un recipiente por un tiempo determinado y se midió su volumen. Se procedió entonces, a medir

el arco de riego de manera práctica; se marcó el punto, donde a simple vista de observa que llega

el agua del aspersor y se midió su longitud desde la tubería de aspersión hasta dicho lugar. Para

hallar la distribución de agua del sistema de aspersión, se realizó un estudio pluviométrico a uno

de los tres aspersores (debido a las similitudes en las variables entre ellos) ubicando cinco

recipientes cilíndricos equidistantes entre sí a lo largo del arco de riego, se midió el volumen en

cada recipiente y se calculó la altura de la lámina de agua.

Con ayuda de un flexómetro, se midieron las dimensiones de las eras (pequeñas áreas

delimitadas para el riego y desarrollo de las especies vegetales) donde se encontraban los

aspersores elegidos, y mediante la medición de los mismos parámetros en tres eras separadas

entre sí por mínimo tres de ellas y escogidas al azar en cada una de las zonas (jardinería,

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arborización y restauración), se comprobó que existe uniformidad en las áreas mencionadas

destinadas para el riego. Con el mismo método se hallaron las áreas entre eras. El área de riego

por aspersor, se calculó mediante la fórmula de área de un circulo utilizando como radio el arco

de riego medido anteriormente con la misma fórmula, se calculó el área de las bolsas en las que

se siembra cada individuo vegetal y mediante la diferencia entre el área total de la era y el área

total que ocupan las bolsas, se determina el área no aprovechada con el riego para cada tipo de

bolsa.

La eficiencia de riego por aspersión, también se halló utilizando un método general, en el cual de

manera directa (con las áreas de aprovechamiento previamente calculadas) se comparó el agua

total emitida por el sistema (un aspersor) y el agua que realmente les llega a las plantas.

Por ultimo con los datos obtenidos en la prueba de pluviometría se calculó la uniformidad del

riego mediante el coeficiente de uniformidad de Christiansen (CUC) el cual representa

estadísticamente la uniformidad del riego, (Montero, 1999). Cuya fórmula es:

(Flórez et al., 2013).

Donde:

n: Es el número de colectores

Xi: Es la lámina precipitada en el i-ésimo colector

Xm: Es el valor medio de las láminas precipitadas (Flórez et al., 2013).

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𝑀

Diseño y eficiencia del prototipo de sistema de riego por subirrigación

La metodología realizada en el desarrollo del diseño del prototipo de riego por subirrigación fue

de carácter analítico y experimental ya que se llevó a cabo a través del seguimiento a especies

vegetales (seleccionadas por el vivero La Florida de acuerdo a sus intereses particulares) del peso

diario para determinar su demanda de agua diaria en referencia a el contenido de agua en el

suelo. Para la toma de los pesos se utilizó una pesa LEXUS PRIXMA con capacidad para un peso

máximo de 30 kg, y un peso mínimo de 40 g con un error máximo de 10g presente en el

laboratorio de vivero la florida.

Para determinar la humedad del suelo los métodos e instrumentos utilizados se pueden dividir en

dos grandes grupos los métodos basados en el suelo (determinación directa del contenido de

agua) y los métodos basados en equipos (potencial de agua en el suelo). (Arango, 1998).

Uno de los métodos basados en el suelo más ampliamente es el método gravimétrico, en el cual

el contenido de humedad es determinado por la diferencia en peso de la muestra húmeda con la

muestra seca (secada en un horno durante 24 horas a 105 oC) (Arango, 1998).

La ecuación básica para expresar el contenido de humedad en base a la masa seca:

𝑊 = 𝑀𝑊⁄

𝑆

(Arango, 1998).

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25

Dónde: W es el contenido de humedad del suelo (gm/gm); Mw es la masa de agua en la muestra

de suelo (gm); y Ms es la masa de la muestra de suelo secado al horno (gm) (Arango, 1998).

Métodos basados en equipos

En situaciones donde la medición del contenido de humedad de forma directa resulta difícil,

demasiado demorada o poco práctica se puede contar con equipos de medición indirecta entre los

cuales el más utilizado es el tensiómetro.

Tensiómetro

El tensiómetro determina los cambios en el contenido de humedad en el suelo mediante la

medición de la tensión del agua en el suelo. Este funciona bajo el principio de la fuerza de

succión que presenta el suelo por el agua, En general los tensiómetros se componen de un

cuerpo, el cual será llenado de agua libre de aire y cerrado herméticamente, una capsula porosa

de cerámica al extremo inferior del instrumento y un instrumento de medida de la tensión del

agua (Arango, 1998).

Si bien para los efectos prácticos de la pasantía el uso de instrumentos de medición indirecta del

contenido del agua del suelo como el tensiómetro, resultaban idóneos dada la rapidez de los

resultados comparado con los métodos directos, las limitaciones presentes en equipos y

presupuestos inhabilitaron esta opción por lo que con la asistencia del ingeniero a cargo en su

Page 26: ANDRÉS FELIPE ZÚÑIGA CABEZAS CRISTIAN DAVID …

26

momento (Hansen Gómez) se decidió medir de manera directa el contenido de agua en el suelo

mediante su peso, en una variación del método gravimétrico, por la cual basados en los mismos

principios del método se puede calcular la perdida de agua en el suelo al comparar los pesos del

material vegetal día a día después de haberse realizado el riego , dado que en términos generales

todas las demás variables a excepción del peso permanecen constantes.

Vale la pena aclarar que este método pretende solo determinar la disminución en la cantidad de

agua presente en el sustrato y por lo tanto la demanda del recurso hídrico, sin enfocarse en el

porqué de como disminuye, por lo que variables como la evapotranspiración si bien resultan

importantes no fueron calculadas al encontrarse fuera de los alcances del trabajo y de los

objetivos propuestos.

Las especies a trabajar fueron seleccionadas por el vivero y el número de individuos por especie

se eligió de acuerdo a la disponibilidad, tamaño, facilidad de transporte y por las mismas

restricciones dentro del vivero. Para el riego por subirrigación, se construyó una cama de 1 metro

por un 1 metro con una altura de 0.25m y solo fue posible utilizarla para el riego de especies en

bolsa pequeña y mediana. Para el riego de especies en bolsa grande, se utilizó un tanque de

reserva de agua de 500 litros. En los recipientes mencionados (cama y tanque) se introdujeron los

individuos (previamente identificada su necesidad de riego debido a sus características

morfológicas como, color y rigidez en sus hojas) y se agregó agua hasta dos centímetros por

encima de los orificios de la bolsa; al mismo tiempo se escogió un individuo de la especie a

regar, se pesó en el punto antes de riego y se sobresaturo de agua por irrigación, se dejó escurrir

por completo y se pesó nuevamente para determinar el agua total retenida en el sustrato.

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27

Diferentes grados de estrés por déficit hídrico pueden presentarse a lo largo del desarrollo, por

lo que las plantas en respuesta a este han desarrollado adaptaciones evolutivas a nivel tanto

morfológico como anatómico y celular; Este estrés puede ser generado por poco o ineficiente

riego, bajas precipitaciones, temperaturas extremas (frías o calientes), baja capacidad de

retención de agua, salinidad excesiva o una combinación de estos factores (Moreno, 2009).

Un método alternativo a los métodos convencionales con el uso de instrumentos para medir las

características fisiológicas, morfológicas y bioquímicas de la tolerancia al estrés y por tanto el

estado de sequía de las plantas consiste en el empleo de una tabla de calificación visual del grado

de sequía. (Ekanayake , 1994)

Para lo anterior Mamani y François (2014) proponen la siguiente tabla de valores, en donde el

estado 1 representa material vegetal con un grado mínimo de sequía y los grados 6 para hojas y 4

para tallos representan respectivamente un alto grado de sequía.

Tabla 2. Características morfológicas según el grado de sequía.

Hojas Tallos

1=Hojas Expandidas y turgentes 1=Tallos erectos Y turgentes

2=Hojas poco Inclinadas y turgentes 2=Tallos erectos y poco

turgentes

3=Hojas poco inclinadas y poco

turgentes

3=Tallos inclinados y poco

flácidos

4=Hojas inclinadas y poco flácidas 4=Tallos postrados y flácidos

5=Hojas inclinadas y flácidas

6=Hojas inclinadas, flácidas y

arrugadas

Fuente: (Mamani y François, 2014)

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28

El tiempo de riego se determinó monitoreando los individuos desde su inmersión en el agua

(tiempo cero), hasta igualar o aproximarse al peso obtenido en la prueba de irrigación (tiempo

final). Una vez regados los individuos, se sacaron de la cama y se hizo seguimiento a su peso

periódicamente hasta que se acercó o volvió al su peso inicial (sin dejar de lado sus

características morfológicas). El agua restante después de riego se midió y se realizó un balance

con las entradas y salidas de agua con los datos recolectados hasta este punto.

Los datos obtenidos fueron registrados in situ y tabulados en una base de datos para su

interpretación y posterior análisis.

Diseño del prototipo del sistema de riego por subirrigación

Por ultimo con los datos obtenidos en campo se realizó el diseño de tres camas como prototipo

del sistema de subirrigación, tomando como base las áreas delimitadas en ladrillo frente al cuarto

de madera y utilizando para el llenado de dichas camas el sistema actual de conducción de agua.

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29

Resultados

Eficiencia del sistema de riego por aspersión

Figura 2. Ubicación de los aspersores seleccionados para las pruebas

Fuente: (Google, 2017)

Los puntos rojos señalan los aspersores a los que se les practicaron las pruebas para hallar el

caudal, el arco de riego y la distribución de agua.

Caudal de salida

Tabla 3. Caudales experimentales de los aspersores seleccionados

Prueba 1

Prueba 2

Aspersor Presión

(psi) volumen

(m3)

Tiempo

(min) Caudal

(m3/min)

Presión

(psi) volumen

(m3)

Tiempo

(min) Caudal

(m3/min)

1 ~10 4,55 3 1,5167 15 7,41 3 2,470

2 ~10 5,33 3 1,7767 ~15 10,21 4 2,553

3 10 5,77 3 1,9233 No se realizó por condiciones climáticas

Fuente: (Autores, 2017).

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30

Figura 3. Dispositivo para medición del caudal y recolección de agua para el cálculo

Fuente: (Autores, 2017).

Se eligieron al azar en toda el área del vivero cinco aspersores y se les midió la presión de salida

de agua para compararla con las mismas presiones obtenidas en los aspersores de estudio. La

presión en de influencia, se halló mediante la instalación de un manómetro Gasli (de unidades

psi) en la tubería de aspersión, reemplazándolo en su momento durante la toma del dato.

Tabla 4. Presiones de salida de agua en las tuberías de aspersión

Aspersor Bomba Presión

(psi)

1 Gasolina 9

2 Gasolina 10

3 Gasolina 10

1 Eléctrica 14

2 Eléctrica 15

3 Eléctrica 15

al azar Gasolina 11

al azar Gasolina 10

al azar Gasolina 10

al azar Eléctrica 14

al azar Eléctrica 15

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31

al azar Eléctrica 14

Fuente: (Autores, 2017).

En la tabla 4, se evidencia que las presiones de salida de agua de las tuberías de aspersión se

pueden considerar uniforme a lo largo de todo el vivero pues su variación es mínima.

Tabla 5. Arco de riego

Aspersor Arco de riego

(m)

1 ~5,25

2 ~5,2

3 ~5,3

Fuente: (Autores, 2017).

Los valores de la tabla X son aproximaciones debido a pulverización o tamaño de la gota. Se

decide tomar 5 metros como valor estándar de longitud de arco, pues a esta distancia era fácil y

claramente identificable el recorrido del agua de aspersión.

Distribución de agua

Para esta prueba, se escogió la zona del aspersor número 2 ya que las características de su

especie como tamaño de bolsa y altura de los individuos favorecían y facilitaban la toma de datos

maximizando la confiabilidad de los resultados.

Se ubicaron los recipientes cilíndricos a una equidistancia entre si de un metro para un total de 5,

situándose el primero también a 1 metro del aspersor.

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32

Figura 4. Ubicación de recipientes para la prueba de pluviometría

Fuente: (Autores, 2017).

Tabla 6. Pluviometría zona de riego aspersor 2

Recipiente

Distancia al

aspersor (m)

Volumen recogido

(cc)

Diámetro base

recipiente (cm) Área de entrada

recipiente (cm2)

Aspersión

(mm)

1 1 49 1,72822

2 2 32,5 1,14627

3 3 38,5 19 283,528678 1,35789

4 4 49 1,72822

5 5 48 1,69295

Fuente: (Autores, 2017).

El tiempo de riego para el estudio de pluviometría fue de 60 minutos dado que trascurrido este

lapso, los volúmenes recogidos fueron fácilmente cuantificables. El tiempo regular de riego es de

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33

120 minutos por lo que basta con multiplicar por 2 los datos obtenidos de aspersión (mm) para

tener la lámina de agua regular por periodo de riego. Nosotros trabajamos con el valor de la tabla

4 porque necesitamos la proporción de distribución de agua y esta no cambia con el tiempo.

Figura 5. Dimensiones era y espacio entre eras

Fuente: (Autores, 2017).

Las dimensiones que muestra la figura 5 correspondientes a las eras, son las mismas en todo el

territorio del vivero.

Tabla 7. Área destinada y área real ocupada por individuo

Bolsa

Diámetro

promedio bolsa

(cm)

Área por

individuo

(cm2)

Área real ocupada por

individuo (cm2)

Porcentaje de área

ocupada por el individuo

(%)

Pequeña 11 121 95,033158

Mediana 19 361 283,52868 78,5398

Grande 28 784 615,75203

Fuente: (Autores, 2017).

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34

Figura 6. Proporción área total por individuo y área real ocupada por individuo

Fuente: (Autores, 2017).

La figura 6 ilustra el espacio que realmente es ocupado por el material vegetal y evidencia que el

área perdida entre individuos es significativa e influye directamente en la eficiencia del sistema

de riego. Del total de área regada, solo un 78,5398% está aprovechando el agua captada. Sin

importar el tamaño, un círculo de diámetro cualquiera que cabe perfectamente en un cuadrado

de lados iguales al diámetro siempre ocupara el 78,5398% del área total de dicho cuadrado.

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35

Tabla 8. Áreas y volúmenes involucrados en la eficiencia de riego

Sección

Área de

distribución

(m2)

Área era

(m2)

Área real ocupada

por material

vegetal (m2)

Área libre entre

eras (m2)

Volumen total

distribuido

(litros)

Volumen

aprovechado

(litros)

Volumen

desperdiciado

(litros)

1 3,1416 2,0523 1,6117 1,0893 5,4293 2,882 2,5473

2 9,4247 5,9080 4,6396 3,5167 10,8032 5,3182 5,485

3 15,7077 9,6548 7,5819 6,0529 21,3293 10,2953 11,034

4 21,9913 13,1534 10,3294 8,8379 38,0058 17,8514 20,1544

5 28,2745 15,9611 12,5343 12,3134 47,8673 21,4087 26,4586

Total 78,5398 46,73 36,6968 31,8102 123,4349 57,7556 65,6793

Fuente: (Autores, 2017).

Cálculos:

Área distribución: (R2-r2)*π exceptuando la sección 1 que se calcula con πr2

Volumen total distribuido: El dato de aspersión correspondiente para la sección (tabla 4), se multiplicó por el área de distribución.

Volumen aprovechado: El dato de aspersión correspondiente para la sección (tabla 4), se multiplicó por el área real ocupada por el

material vegetal.

Volumen desperdiciado: Al volumen total distribuido se le resto el volumen total aprovechado.

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36

Para los de más cálculos, se hizo uso del software ArcGis 10 dado que el cálculo manual de estas

áreas resultó demasiado laborioso y extenso para implementarlo.

Figura 7. Área de riego por aspersor y delimitación de áreas

Fuente: (Autores, 2017).

Con el radio de riego (arco de riego) que es 5 metros, se aplica la formula y se tiene que el área

total de riego abarcada por aspersor es 78,5398m2. El esquema expone en color marrón las áreas

que no se están aprovechando por el sistema y en color verde los espacios delimitados donde se

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37

encuentran las especies vegetativas. El porcentaje de estas áreas (color verde) que también se

está desaprovechando con el riego por aspersión es 21,4602.

Tabla 9. Eficiencia del sistema de riego por aspersión

Método

Tiempo de

riego

(min)

Volumen total

distribuido

(litros)

Volumen

aprovechado

(litros)

Volumen

desperdiciado

(litros)

Eficiencia

(%)

Pluviometría 120 246,8698 115,5112 131,3586 46,7903

General 120 239,1 111,7315 127,3685 46,7300

Fuente: (Autores, 2017).

Uniformidad de riego.

Para la determinación y análisis de la uniformidad de riego por medio del coeficiente de

uniformidad de Christiansen se utilizaron los mismos datos obtenidos en la prueba de

pluviometría para obtener los siguientes cálculos:

Tabla 10. Uniformidad de riego

Aspersión

(mm)

Promedio de

aspersión

Sumatoria

Porcentaje

de

Uniformidad

(%)

Uniformidad

1,72822

1,14627

1,35789 1,53071 1,11452 85,4378687 Bueno

1,72822

1,69295

Fuente: (Autores, 2017).

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38

Este porcentaje luego fue interpretado de acuerdo a la tabla de parámetros de clasificación del

desempeño de sistemas de riego por aspersión, con base en los coeficientes de uniformidad de

Christiansen (CUC) presentada por Florez et al. (2013)

Tabla 11. Parámetros de clasificación de desempeño.

Excelente Bueno Razonable Malo Inaceptable

CUC (%) >90 80-90 70-80 60-70 <60

Fuente: (Flórez et al., 2013).

Diseño y eficiencia del prototipo de sistema de riego por subirrigación

Figura 8. Cama para riego por subirrigación

Fuente: (Autores, 2017).

Page 39: ANDRÉS FELIPE ZÚÑIGA CABEZAS CRISTIAN DAVID …

39

Mediante monitoreo diaria al peso de los individuos, se determinó la demanda de agua y el

tiempo y la frecuencia de riego en las especias seleccionadas por el vivero La Florida. Para el

sistema de riego por subirrigación, se midió la densidad del agua utilizada para así poder calcular

la cantidad que perdía periódicamente a partir de las diferencias de peso a través del tiempo.

Tabla 12. Densidad del agua utilizada

Masa probeta

(kg)

Masa probeta con 1

litro de agua (kg)

Masa de agua

(kg) volumen de agua

(m3)

Densidad del agua

(kg/m3)

0,826 1,822 0,996 0,001 996

Fuente: (Autores, 2017).

Figura 9. Riego por subirrigación especies de jardinería

Fuente: (Autores, 2017).

Page 40: ANDRÉS FELIPE ZÚÑIGA CABEZAS CRISTIAN DAVID …

40

Figura 10. Riego por subirrigación especies de arborización y restauración

Fuente: (Autores, 2017).

Figura 11. Seguimiento a pesos especies de arborización

Fuente: (Autores, 2017)

Page 41: ANDRÉS FELIPE ZÚÑIGA CABEZAS CRISTIAN DAVID …

41

Figura 12. Seguimiento de pesos en especies de restauración

Fuente: (Autores, 2017)

Seguimiento y monitoreo del peso a especies de jardinería

Nombre de la especie común / científico: Cartucho / Zantedeschia aethiopica

Tiempo promedio de riego: 40 minutos

Peso promedio de referencia para riego: 4616kg

Peso después de sobresaturado y escurrido: 5760kg

Frecuencia de riego: Entre días 5 y 6

Gráfica 1. Pérdida de peso en Cartuchos

Fuente: (Autores, 2017)

6500

6000

5500

5000

4500

4000

Individuo 1

Individuo 2

Individuo 3

Individuo 4

0 1 2 3 4 5 6

Día

Individuo 5

Individuo 6

Pes

o (

gram

os)

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42

Nombre de la especie común / científico: Margarita punto azul / Osteospermum ecklonis

Tiempo de riego: 25 minutos

Peso de referencia para riego: 3700kg

Peso después de sobresaturado y escurrido: 5476kg

Frecuencia de riego: Entre días 4 y 5

Gráfica 2. Pérdida de peso en Margarita punto azul

Fuente: (Autores, 2017)

Nombre de la especie común / científico: Azalea / Rhododendron ferrugineum

Tiempo de riego: 25 minutos

Peso de referencia para riego: 3700kg

Peso después de sobresaturado y escurrido: 5476kg

Frecuencia de riego: Entre días 4 y 5

6500

6000

5500

5000

4500

4000

3500

Individuo 1

Individuo 2

Individuo 3

Individuo 4

Individuo 5

Individuo 6 3000

Día

Pes

o (

gram

os)

Page 43: ANDRÉS FELIPE ZÚÑIGA CABEZAS CRISTIAN DAVID …

43

Gráfica 3. Pérdida de peso en Azalea

Fuente: (Autores, 2017)

Nombre de la especie común / científico: Amaranto / Amaranthus cruentus

Tiempo de riego: 7 minutos

Peso de referencia para riego: 850kg

Peso después de sobresaturado y escurrido: 1198kg

Frecuencia de riego: Entre días 4 y 5

Gráfica 4. Pérdida de peso en Amarantos

Fuente: (Autores, 2017)

9000

8500

8000

7500

7000

6500

6000

5500

5000

Individuo 1

Individuo 2

Individuo 3

Individuo 4

Individuo 5

0 1 2

Día

1500

1400

1300

1200

1100

1000

900

800

700

Individuo 1

Individuo 2

Individuo 3

Individuo 4

Individuo 5

Individuo 6

0 1 2 3 4

Día

Pes

o (

gram

os)

P

eso

(gr

amo

s)

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44

Nombre de la especie común / científico: Salvia Ornamental / Salvia leucantha

Tiempo de riego: 30 minutos

Peso de referencia para riego: 7610kg

Peso después de sobresaturado y escurrido: 5678kg

Frecuencia de riego: Entre días 5 y 6

Gráfica 5. Pérdida de peso en Salvia Ornamental

Fuente: (Autores, 2017)

Seguimiento y monitoreo del peso a especies de arborización

Nombre de la especie común / científico: Tomatillo / Physalis ixocarpa

Tiempo de riego: 45 minutos

Peso de referencia para riego: 16284kg

Peso después de sobresaturado y escurrido: 20124kg

Frecuencia de riego: Entre días 7 y 8

8000

7500

7000

6500

6000

5500

Individuo 1

Individuo 2

Individuo 3

Individuo 4

Individuo 5

Individuo 6 0 1 2

Día

Pes

o (

gram

os)

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45

Gráfica 6. Pérdida de peso en Tomatillo

Fuente: (Autores, 2017)

Nombre de la especie común / científico: Guamo / Inga spuria

Tiempo de riego: 35 minutos

Peso de referencia para riego: 6282kg

Peso después de sobresaturado y escurrido: 8362kg

Frecuencia de riego: Entre días 7 y 8

Gráfica 7. Pérdida de peso en Guamo

Fuente: (Autores, 2017)

Individuo 1

Individuo 2

Inidividuo 3

Individuo 4

Día

Individuo 5

9500

9000

8500

8000

7500

7000

6500

6000

Individuo 1

Individuo 2

Individuo 3

0 1 2 3

Día

Pes

o (

gram

os)

P

eso

(gr

amo

s)

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46

Nombre de la especie común / científico: Palma Fénix / Phoenix sylvestris

Tiempo de riego: 40 minutos

Peso de referencia para riego: 18926kg

Peso después de sobresaturado y escurrido: 22008kg

Frecuencia de riego: Entre días 8 y 9

Gráfica 8. Pérdida de peso en Palma Fénix

Fuente: (Autores, 2017).

Nombre de la especie común / científico: Caballero de la Noche / Centrum nocturnum

Tiempo de riego: 50 minutos

Peso de referencia para riego: 7104kg

Peso después de sobresaturado y escurrido: 8940kg

Frecuencia de riego: Entre días 7 y 8

Individuo 1

Individuo 2

Individuo 3

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Día

Pes

o (

gram

os)

Page 47: ANDRÉS FELIPE ZÚÑIGA CABEZAS CRISTIAN DAVID …

47

Gráfica 9. Pérdida de peso en Caballero de la Noche

Fuente: (Autores, 2017).

Nombre de la especie común / científico: Raque / Vallea stipularis

Tiempo de riego: 40 minutos

Peso de referencia para riego: 6296kg

Peso después de sobresaturado y escurrido: 7096kg

Frecuencia de riego: Entre días 8 y 9

Gráfica 10. Pérdida de peso en Raque

Fuente: (Autores, 2017).

9500

9000

8500

8000

7500

7000

6500

6000

5500

Individuo 1

Individuo 2

Individuo 3

0 2 4 6 8

Día

7500

7000

6500

6000

5500

Individuo 1

Individuo 2

Individuo 3

Individuo 4

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Día

Pes

o (

gram

os)

P

eso

(gr

amo

s)

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48

Nombre de la especie común / científico: Gaque / Clusia multiflora

Tiempo de riego: 60 minutos

Peso de referencia para riego: 3206kkg

Peso después de sobresaturado y escurrido: 3702kg

Frecuencia de riego: Entre días 7 y 9

Gráfica 11. Pérdida de peso en Gaque

Fuente: (Autores, 2017).

Nombre de la especie común / científico: Cajeto / Citharexylum subflavescens

Tiempo de riego: 30 minutos

Peso de referencia para riego: 5132kg

Peso después de sobresaturado y escurrido: 6964kg

Frecuencia de riego: Entre días 7 y 9

4300

4100

3900

3700

3500

3300

3100

2900

2700

2500

Individuo 1

Individuo 2

Individuo 3

Individuo 4

Individuo 5

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Día

Pes

o (

gram

os)

Page 49: ANDRÉS FELIPE ZÚÑIGA CABEZAS CRISTIAN DAVID …

49

Gráfica 12. Pérdida de peso en Cajeto

Fuente: (Autores, 2017).

Nombre de la especie común / científico: Cervetano / Verbesina crassiramea

Tiempo de riego: 45 minutos

Peso de referencia para riego: 2852kg

Peso después de sobresaturado y escurrido: 3712kg

Frecuencia de riego: Entre días 7 y 9

Gráfica 13. Pérdida de peso en Cervetano

Fuente: (Autores, 2017).

8000

7500

7000

6500

6000

5500

5000

Individuo 1

individuo 2

Individuo 3

0 2 4 6 8

Día

3800

3700

3600

3500

3400

3300

3200

3100

3000

2900

-1

individuo 1

Individuo 2

Individuo 3

Individuo 4

Día

Pes

o (

gram

os)

P

eso

(gr

amo

s)

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50

Nombre de la especie común / científico: Corono / Xylosma spiculiferum

Tiempo de riego: 30 minutos

Peso de referencia para riego: 4282kg

Peso después de sobresaturado y escurrido: 5520kg

Frecuencia de riego: Entre días 7 y 9

Gráfica 14. Pérdida de peso en Corono

Fuente: (Autores, 2017).

Eficiencia del riego

Tabla 13. Eficiencia de riego del sistema de subirrigación prueba 1

Volumen

agradado

(m3)

Volumen

recogido

(m3)

Cantidad

de

individuos

Volumen promedio

ganado por individuo

(litros)

Volumen total

aprovechado por

las plantas (litros)

Eficiencia

de riego

(%)

0,1 0,069 25 0,972 24,3 93,3

Fuente: (Autores, 2017).

6000

5800

5600

5400

5200

5000

4800

4600

4400

4200

4000

Individuo 1

Individuo 2

Individuo 3

Individuo 4

0 2 4 6 8

Día

Pes

o (

gram

os)

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51

Tabla 14. Eficiencia de riego del sistema de subirrigación prueba 2

Volumen

agradado

(m3)

Volumen

recogido

(m3)

Cantidad

de

individuos

Volumen promedio

ganado por individuo

(litros)

Volumen total

aprovechado por

las plantas (litros)

Eficiencia

de riego

(%)

0,1 0,062 25 1,324 33,1 95,1

Fuente: (Autores, 2017).

La prueba de eficiencia se desarrolló en la cama construida para sistema de subirrigación con

especies de jardinería debido a su facilidad de trabajo y el volumen promedio ganado por

individuo se halló por la diferencia de pesos antes y después del riego.

Tabla 15. Eficiencia del sistema de riego

Eficiencia prueba 1

(%)

Eficiencia prueba 2

(%) Eficiencia promedio del sistema

(%)

93,3 95,1 94,2

Fuente: (Autores, 2017).

Comparación de eficiencias entre el sistema de riego por aspersión y el prototipo de riego por

subirrigación

Tabla 16. Comparativo de eficiencias entre los sistemas de riego

Sistema de riego Eficiencia (%)

Aspersión 46,76

Subirrigación 94,20

Fuente: (Autores, 2017).

Page 52: ANDRÉS FELIPE ZÚÑIGA CABEZAS CRISTIAN DAVID …

52

Diseño del prototipo del sistema de riego por subirrigación

El diseño cuenta con 3 camas (una para cada tipo promedio de bolsa, pequeña, mediana y

grande) tomando como base las estructuras el ladrillo situadas frente al cuarto de madera las

cuales tienen como dimensiones 1m de ancho y 10m de largo.

Figura 13. Localización de camas para riego por subirrigación

Fuente: (Autores, 2017).

Page 53: ANDRÉS FELIPE ZÚÑIGA CABEZAS CRISTIAN DAVID …

53

Su profundidad de las camas es igual a la longitud de la bolsa más alta más 6 centímetros, es

decir, 30 centímetros, y cuenta con una pendiente de 0.2% para su desagüe, lo que indica que en

el lado de la salida del agua, la profundidad de la cama esta 2 centímetros más abajo que del otro

lado. La pendiente se eligió basándonos en la uniformidad de la lámina de agua para el riego, lo

cual quiere decir que es tan pequeña para que la altura del agua sea prácticamente igual en toda

la cama, pero lo suficientemente grande para que el agua no estanque al abrir el sistema de

desagüe el cual cuenta con una tubería de 3 pulgadas de diámetro.

Figura 14. Planos de la cama para subirrigación

Fuente: (Autores, 2017).

Figura 15. Vista tridimensional de la cama para subirrigación

Fuente: (Autores, 2017).

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54

Para el llenado de la cama, se utiliza la estructura actual del sistema de riego por aspersión, esto

comprende las bombas y las tuberías de conducción. La tubería existente donde actualmente va

ubicado el aspersor, se corta a la altura de la cama y en ese extremo se conecta un accesorio en

forma de “U” al cual también va conectado un tubo con una longitud de 28 centímetros haciendo

que la tubería quede extendida mirando hacia el suelo hasta 1 centímetro por encima del nivel del

mismo como se indica en la Figura 16.

Figura 16. Tubería de llenado sistema de subirrigación

Fuente: (Autores, 2017).

Las paredes de la cama van rotuladas con los diferentes niveles de lámina de agua para ayudar al

personal encargado a identificar que el agua llego a la altura necesaria y así apagar el sistema de

Page 55: ANDRÉS FELIPE ZÚÑIGA CABEZAS CRISTIAN DAVID …

55

bombeo haciendo más eficaz la operación del mismo. Con el caudal promedio de salida, el

volumen de la cama, el volumen de las bolsas y la cantidad de bolsas que soporta la cama

(dependiendo del tipo de bolsa según la especie), se halla el tiempo de bombeo requerido para

obtener la lámina de agua correspondiente.

Tabla 17. Tiempo de bombeo para el llenado de la cama según tipo de bolsa

Bolsa

Cantidad

por cama

Volumen

(litros)

Volumen

total de

bolsas

(litros)

Lámina

de agua

(cm)

Volumen

cama

(litros)

Volumen

de agua

(litros)

Caudal

de

llenado

(l/min)

Tiempo

de

bombeo

(min)

Pequeña 819 0,6652 544,825 7 770 225,1749 7,3667

819 1,3305 1089,650 14 1540 450,3498 14,7334 30,57 Mediana 260 3,9694 1032,044 14 1540 507,9556 16,6180

Grande 105 14,7780 1551,695 24 2640 1088,304 35,6043

Fuente: (Autores, 2017).

La cantidad de bolsas por cama, se halló mediante la multiplicación de la cantidad de estas que

cabían perfectamente en una hilera a lo largo de la cama, por las que cabían perfectamente en

una hilera a lo ancho de la misma. En el volumen de la bolsa, se usa como altura la longitud de la

lámina de agua requerida para su riego y esta es igual a 2 centímetros más que la longitud desde

la base de la bolsa hasta los orificios más cercanos a la parte superior de la misma. El volumen

de la cama varía no por cambiar las dimensiones de ella, sino porque para su cálculo, se utilizó

como altura nuevamente la longitud de la lámina de agua, explicada anteriormente.

El caudal de llenado proviene de la tubería existente (como se mencionó anteriormente). Para

captar el agua y determinar el caudal, se construyó el dispositivo de la Figura A y se realizaron 3

pruebas para obtener un valor más confiable.

Page 56: ANDRÉS FELIPE ZÚÑIGA CABEZAS CRISTIAN DAVID …

56

Figura 17. Calculo del caudal de llenado de camas

Fuente: (Autores, 2017).

Tabla 18. Caudal de llenado

Prueba Tiempo

(seg)

Volumen

de agua

(litros)

Caudal

(litros/seg)

Caudal promedio

de llenado

(litros/seg)

Caudal promedio

de llenado

(litros/min)

1 20 9,60 0,48

2 30 15,65 0,52 0,51 30,57

3 30 15,80 0,53

Fuente: (Autores, 2017).

Sistema de desagüe

Una vez cumplido el tiempo de riego, es decir que el sustrato de la especie ha llegado a su

capacidad de campo o muy cercano a ese punto, se abre el sifón ubicado en la parte más

profunda de la cama en el extremo más cercano al canal de desagüe. En este punto del sifón se

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57

instala una tubería de 3 pulgadas. Esta tubería a su vez va conectada a una tubería de 6.80m con

el mismo diámetro y con una pendiente de máximo 2% que pasa por debajo de las camas (en el

extremo donde está ubicado el sifón) y que capta el agua saliente de las camas y la dirige al canal

de retroalimentación del reservorio.

Figura 18. Sifones y tubería de desagüe

Fuente: (Autores, 2017).

Costos de construcciones de las camas

Los costos expuestos a continuación incluyen material con el que quizá el vivero cuente, pero se

incluyen de igual manera para tener un costo real de la construcción de las camas.

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58

Tabla 19. Costos de construcción de las camas para subirrigación

Ítem Unidad Cantidad Costo

unitario Costo total

Plástico calibre 6 m2 34 $ 937,50 $ 31.875,00

Tubería PVC Pavco

color naranja de 3" metro 7 $ 7.966,67 $ 55.766,67

Codo PVC 3/4" unidad 6 $ 500,00 $ 3.000,00

Tubería PVC 3/4" metro 0,84 $ 3.600,00 $ 3.024,00

Tee PVC Pavco de 3" unidad 3 $ 3.700,00 $ 11.100,00

Excavado Jornal 2 $ 40.000,00 $ 80.000,00

Impermeabilización Jornal 2 $ 50.000,00 $ 100.000,00

Instalación tubería Jornal 1 $ 50.000,00 $ 50.000,00

Ingeniero supervisor Jornal 3 $ 90.000,00 $ 180.000,00

Total costos (3 camas) $ 514.765,67

Fuente: (Autores, 2017).

Los costos de los materiales pueden variar dependiendo el establecimiento donde se adquieran.

Page 59: ANDRÉS FELIPE ZÚÑIGA CABEZAS CRISTIAN DAVID …

59

Análisis y discusión de resultados

De acuerdo a los resultados obtenidos en el desarrollo de la pasantía, y el evidente panorama de

errores en el funcionamiento del sistema, se podría afirmar que al momento de su diseño, se

obviaron varias de las características propias y especificas del vivero que muy posiblemente

hubieran hecho tomar decisiones diferentes para cumplir la misión de la organización.

Entre las principales problemáticas se encuentra que dado el esquema de organización utilizado

en el vivero (zonas divididas en áreas rectangulares separadas por surcos) gran parte de los arcos

de riego de los aspersores se desperdicia en espacios sin presencia de individuos, lo cual no solo

afecta los resultados obtenidos para la eficiencia de funcionamiento, sino que representa un

enorme desperdicio de agua, lo cual resulta especialmente preocupante debido a que el

suministro de agua depende exclusivamente del reservorio propio de la entidad. Si este dejara de

abastecer al sistema, se tendría que comprar el líquido para el correcto desarrollo vegetal que

conllevaría consigo un costo adicional.

A pesar de que los sistemas de riego por aspersión pueden cubrir grandes áreas y pueden ser

instalados con relativo poco gasto, desde la perspectiva del manejo de agua este sistema puede

resultar ineficiente en especial en cultivos con áreas pequeñas que contienen especies y

poblaciones diversas en diferentes modelos de organización (Schmal et al., 2011).

Por otra parte, se puede observar que dadas las características de los espacios dentro del vivero

como senderos en concreto, chipiado en áreas libres entre eras y compactación por transito

moderado, se generan gran cantidad de encharcamientos.

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60

La eficiencia en sistemas de aspersión también se puede ver disminuida por el denominado

“efecto paraguas” en el cual el agua es desviada o interceptada por las especies vegetales de

hojas anchas y/o abundantes, lo cual puede conducir a una distribución dispareja del agua,

variabilidad en los cultivos entre otros (Schmal et al., 2011).

Dado que uno de los enfoques del Jardín Botánico José Celestino Mutis es el desarrollo de

material vegetal para la restauración y arborización, en las instalaciones del vivero se encuentran

variedad de especies frondosas. En estas zonas el sistema por aspersión no se presenta como la

mejor opción para el riego de estas especies por lo que las gotas pulverizadas no llegan en su

totalidad al sustrato quedando atrapadas en el fuste evaporadas por la acción del sol. Por lo

anterior, el vivero ha optado por realizar riegos localizados con mangueras, lo que genera

problemáticas adicionales o intensifica las existentes; un mayor uso de recurso hídrico, dada la

imposibilidad de cerrar las mangueras mientras se traslada entre zonas, una mayor necesidad de

mano de obra para el riego, una pérdida de sustrato en las bolsas debido a la energía que se

genera por el golpe del agua proveniente de la manguera, entre otros son ejemplo de los

problemas adicionales que deberían eliminarse.

En el análisis de la uniformidad del riego se encontró que de acuerdo a la tabla de parámetros de

clasificación del desempeño de sistemas de riego por aspersión, con base en los coeficientes de

uniformidad de Christiansen (CUC) presentada por Flórez et al. (2013) el sistema de riego

cuenta con una uniformidad “Buena” (85,4%) por lo cual se puede identificar que la baja

eficiencia encontrada para el sistema de riego está estrictamente relacionada con la eficiencia de

Page 61: ANDRÉS FELIPE ZÚÑIGA CABEZAS CRISTIAN DAVID …

61

aplicación en las áreas con y sin material vegetal de acuerdo al esquema de organización

utilizado en el vivero.

Después de realizar una revisión al manual técnico del sistema de riego por aspersión, se

encontró que el sistema funciona por debajo de sus parámetros de diseño (presión de trabajo,

caudal, etc.) lo cual puede afectar su correcto funcionamiento. Esto se debe a la inhabilidad de la

bomba para alcanzar la presión requerida sumado a la falta de mantenimiento del sistema en

general.

En las pruebas realizadas se encontró que el sistema de subirrigación disminuye la frecuencia de

riego para las especies, pues al irrigar los individuos desde abajo, se reducen las perdidas por

evaporación, escorrentía y se elimina la perdida por arrastre del viento, por lo que el sustrato es

capaz de absorber y retener el agua a capacidad de campo si se deja el tiempo suficiente. Por

aspersión es necesario regar los individuos aproximadamente cada dos días por mínimo dos

horas, en contraposición al sistema por subirrigación, por el cual el material vegetal puede durar

aproximadamente una semana, dependiendo del tamaño, características propias de la especie y

las condiciones atmosféricas. Una de las pérdidas significativas por el sistema de aspersión es,

que por lo fino de las gotas expulsadas por el aspersor, están pueden ser fácilmente arrastradas

por corrientes de viento o evaporarse rápidamente antes de poder infiltrarse en el sustrato, este

problema es eliminado en la subirrigación pero debe contarse con un buen sustrato y un buen

mantenimiento al material vegetal para que este no pierda sus propiedades.

Page 62: ANDRÉS FELIPE ZÚÑIGA CABEZAS CRISTIAN DAVID …

62

Lo anterior está conforme a los resultados encontrados en otros estudios realizados para sistemas

similares. Un estudio en Hawái reportó reducciones del 56% en el agua de riego utilizando un

sistema por subirrigación, ilustrando también ineficiencias en los sistemas de riego por aspersión

encontrando que sólo el 17% del agua aplicada fue "utilizada" por el cultivo, ya que casi el 70%

del agua aplicada se convirtió en rocío errante por arrastre del viento y el 13% del agua aplicada

se escurrió de las macetas (Schmal et al., 2011).

Los tiempos determinados en las pruebas por subirrigación representan una estimación de

acuerdo a las características morfológicas que presentaron los individuos durante el estudio

(color, rigidez, textura) y sus pesos, los cuales sirven como indicadores de los niveles de

humedad presentes, no son necesariamente uniformes y dependen del tamaño del individuo, del

desarrollo de sus raíces y de la cantidad de sustrato en que se sembró, que si bien se usa mismo

tamaño de bolsa para cada especie en particular, existe igual una pequeña diferencia en sus

dimensiones. En general se determinó que el punto de inflexión en el cual ciertos individuos

detuvieron su pérdida de peso y se estabilizaron, es el punto extremo en el cual la planta

comienza a deshidratarse tanto por el detenimiento en la pérdida de peso como por las

características morfológicas presentadas (hojas inclinadas, flácidas y arrugadas con tallos

flácidos), por lo que no se recomienda no dejar alcanzar este punto. Por esta razón se definieron

rangos de tiempo para que en conjunto con una periódica inspección de las características

morfológicas anteriormente mencionadas se tome la decisión de regar nuevamente aun cuando

según este documento, no se haya cumplido el plazo para realizarlo, es decir, que si el encargado

identifica la necesidad de hidratar las especies, está en la obligación de hacerlo pues de lo

contrario comprometería la calidad del material vegetativo.

Page 63: ANDRÉS FELIPE ZÚÑIGA CABEZAS CRISTIAN DAVID …

63

Las condiciones climáticas, jugaron un papel fundamental en el desarrollo adecuado del estudio,

pues al agua de lluvia alteraba los pesos de los individuos comprometiendo la veracidad de los

datos como demanda de agua y frecuencia de riego, es por esto que, en algunas especies las

gráficas de pérdida de peso presentan picos o subidas de peso por lo que estos valores quedaron

inválidos y no se utilizaron para los cálculos pertinentes.

Vale la pena mencionar que parte de las pruebas de subirrigación (principalmente las de los

individuos de jardinería) fueron realizadas en condiciones de temperatura record en la zona

(Bogotá D.C. y alrededores), demostrando la eficiencia del sistema incluso ante condiciones

extremas, en otras palabras, el sistema podría prolongar los tiempos entre riegos.

Por ultimo respecto al diseño del prototipo de un sistema de subirrigación se tiene que estos

pueden ser rápidamente instalados, utilizar una gran variedad de estructuras contenedoras y con

el espacio suficiente pueden ser diseñados para diferentes escalas de producción; esto sumado a

la simpleza de un sistema básico de subirrigación permite grandes rangos en la complejidad y

precios de estos sistemas (Schmal et al., 2011).

A pesar de que el costo de algunos de los sistemas comerciales por subirrigación, combinado a la

relativa “novedad” del sistema pueden resultar en escepticismo a la hora de implementar este

sistema los materiales para la construcción de estos sistemas o sus prototipos son de fácil

adquisición y con un gran porcentaje de éxito para la comprobación del sistema en las

características específicas del área en donde seria implementado, como ejemplo se puede tomar

el sistema prototipo implementado en el vivero forestal Lucky Peak del USDA (departamento de

Page 64: ANDRÉS FELIPE ZÚÑIGA CABEZAS CRISTIAN DAVID …

64

agricultura de los Estados Unidos por sus siglas en inglés) en el cual se utilizaron pequeñas

piscinas inflables como parte de un sistema de subirrigación, con buenos resultados respecto a

costos y calidad de los cultivos (Schmal et al., 2011)., con lo que la construcción de la cama para

las pruebas de subirrigación representan una prueba válida para la determinación de parámetros

de un sistema de subirrigación.

Por ultimo a pesar de su facilidad los sistemas de subirrigación a pesar de su simplicidad

requieren ciertas consideraciones especiales como una buena impermeabilización para evitar

filtraciones, un correcto nivelado del contenedor dejando una pequeña pendiente para el correcto

drenado el agua hacia el reservorio evitando encharcamientos y disminuyendo las perdidas por

evaporación, así como un reservorio para el almacenamiento del agua (Schmal et al., 2011). En

el caso específico del vivero la florida a pesar de ya contar con un reservorio se debería tener

ciertas consideraciones como evaluar un sistema de filtrado para la salida y entrada del agua al

reservorio o técnicas para la reducción del crecimiento de algas u hongos dentro del mismo.

Page 65: ANDRÉS FELIPE ZÚÑIGA CABEZAS CRISTIAN DAVID …

65

Evaluación y cumplimiento de los objetivos

A continuación se evidencia el cumplimiento de los objetivos de la pasantía y sus respectivos

productos.

Tabla 20. Evaluación de cumplimiento de objetivos

Objetivo Producto Análisis de cumplimiento

de objetivos

Determinar la distribución y

el caudal de salida del

aspersor, la demanda de

agua del material vegetal y

la capacidad de campo del

sustrato

Determinación de los

valores teóricos y prácticos

de las variables a estudiar.

Por medio de la

metodología propuesta se

diseñaron y realizaron

medidas teóricas y se

analizaron teóricamente las

variables mencionadas,

encontrando en todos

valores congruentes y que

satisficieran las necesidades

del trabajo a realizar.

Medir la eficiencia del

sistema de riego por

aspersión utilizado

actualmente.

Se determinaron las

dimensiones de las áreas de

los espacios con y sin

presencia de material

vegetal, presentes dentro

del marco de riego

producido por los

aspersores utilizados en el

vivero para definir los

valores totales reales de

agua provechada por el

material vegetal y agua

desperdiciada.

La determinación de los

espacios libres o no de

material vegetal, se

realizaron con gran

precisión, tomándose en

cuenta incluso los espacios

libres entre los individuos,

por lo que los resultados

expresan de la mejor

manera posible la eficiencia

en la aplicación de riego en

el vivero.

Diseñar un prototipo del

sistema de riego por

subirrigación

Construcción de una cama

para la realización de las

pruebas de riego por

subirrigación.

Se realizó por parte de los

pasantes el diseño,

construcción e

impermeabilización de una

cama de 1m x1m x 0,25 m,

con suficiente capacidad

para albergar hasta 25

individuos (de acuerdo a su

tamaño) y con una

Page 66: ANDRÉS FELIPE ZÚÑIGA CABEZAS CRISTIAN DAVID …

66

capacidad máxima de 0,25

mts3. La cual resulta más que suficiente para la

realización de las pruebas

de subirrigación. Así como también el diseño de tres

camas prototipo para un sistema de subirrigación.

Medir la eficiencia del

prototipo del sistema de

riego por subirrigación

propuesto para el desarrollo

del material vegetal

Calculo de variables como

demanda de agua,

frecuencia de riego,

eficiencia de riego entre

otros

Se realizaron pruebas en el

prototipo de subirrigación a

14 especies diferentes

(seleccionadas por el

vivero) en donde se

monitoreo su peso, su

características morfológicas

(color, rigidez, etc.) Así

como del agua gastada y

restante después de las

pruebas para definir las

variables pertinentes para

un cálculo preciso de la

eficacia del riego.

Fuente: (Autores, 2017).

Page 67: ANDRÉS FELIPE ZÚÑIGA CABEZAS CRISTIAN DAVID …

67

Conclusiones

El diseño del sistema de riego no contemplo todas las características propias del vivero y

por consiguiente, su funcionamiento y operación no cumplen con los estándares

propuestos inicialmente.

El desperdicio de agua debido a la operación del sistema de riego por aspersión es

evidente a simple vista, pero al realizar las mediciones y cálculos necesarios, se encontró

que la eficiencia está muy por debajo de lo aceptable.

La estructura actual del sistema de aspersión, puede utilizarse en parte de la instalación

del prototipo y del sistema en general de subirrigación lo que reduciría costos, agilizaría

su construcción y mitigaría el deterioro ambiental.

La diferencia entre las eficiencias de los sistemas de riego es significativa, no hay duda

de que la subirrigación es una solución a la problemática de escasez de agua debido a

que, aparte de optimizar el consumo de agua, la que no se aproveche directamente es

conducido al cuerpo de almacenamiento para su reutilización.

La subirrigación es un sistema altamente eficiente y no depende de la escala de trabajo

sino de su correcta operación, minimiza la contaminación paisajística y no limita la

recreación en lugares donde se implementa, es decir, con este tipo de sistema se pude

apreciar de cerca las especies vegetativas mientras estas están en el periodo de riego.

Page 68: ANDRÉS FELIPE ZÚÑIGA CABEZAS CRISTIAN DAVID …

68

La construcción de las camas para subirrigación tiene un costo relativamente bajo, un

tiempo de construcción corto y materiales de construcción de fácil acceso. Además, el

vivero cuenta con parte de los materiales para la construcción del prototipo del sistema.

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69

Recomendaciones

Realizar un estudio de factibilidad económica para determinar la viabilidad de

construcción e instalación del sistema de riego por subirrigación en toda el área del

vivero.

Planear y proyectar el cambio del sistema actual de riego por el de subirrigación para

llevarlo a cabo a mediano plazo (de ser posible a corto plazo), al mismo tiempo

implementar a pequeña escala este tipo de riego para comprobar las ventajas en

mantenimiento y operación. En caso de no ser posible, buscar alternativas de mejora para

el sistema actual para hacerlo más eficiente.

Llevar a cabo un estudio de la precipitación en la zona en la que se encuentra el vivero

para el debido aprovechamiento del agua lluvia; dado que a pesar de que en la actualidad

parte del agua lluvia es recolectada en tanques de almacenamiento, con un debido estudio

se podrían aplicar tecnologías con mayores niveles eficiencia de recolección como el

modelo SCAPT (sistema de captación de agua pluvial en techos).

Realizar mantenimientos frecuentes a todo la estructura del sistema de riego actual, con el

fin de mantener la estructura en óptimas condiciones para su operación y no generar un

problema adicional al de su deficiencia.

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70

Realizar un estudio de la calidad del agua del reservorio para evitar posibles problemas

fitosanitarios, deterioro de las especies del vivero y molestias para sus trabajadores.

Implementar un plan de gestión ambiental para el uso eficiente del agua que involucre a

todas las estancias presentes dentro del vivero. (Administrativos y personal).

Adquirir equipos e instrumentos de medición (tensiómetros, pluviómetros, manometros,

entre otros) necesarios para le evaluación de variables importantes para la definición del

régimen de riego en el sustrato y para el apoyo a diferentes estudios que puedan

presentarse.

Organizar y registrar de manera adecuada las variables que se manejan dentro del vivero

(tiempo de riego, caudal de salida, caudal de entrada, pluviosidad, etc.) con el fin de

facilitar su consulta y utilización (dentro del marco legal) por parte del personal que

desarrolla labores en las instalaciones del vivero.

Llevar a cabo una mejor marcación de las eras y zonas dentro del vivero para la fácil y

rápida identificación de las especias y sus características principales.

Page 71: ANDRÉS FELIPE ZÚÑIGA CABEZAS CRISTIAN DAVID …

71

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