MANEJO DE LOS SUELOS DE LAS ZONAS ARIDAS

TROPICALES Y SUB TROPICALES DEL PERÚ

Las zonas áridas son ecosistemas altamente heterogéneos por la amplia variación en los patrones de temperatura y

precipitación y la existencia de distintos tipos de suelos con características contrastantes

Ing. Mg. Sc Lorenzo Hurtado Leo

Región Árida Subtropical y Tropical de la Costa Peruana

( 13.6 millones de ha – 10.6% del territorio nacional)

Fluvisoles: 860,000 ha (6.3%)

Regosoles: 3’600,000 ha (26.4%)

Litosoles: 8’200.000 ha (60.3%)

Grumosoles: 940,000 ha (6.9%)

Vertisols del norte Peruano

Las zonas áridas

Son unidades geográficas y ecológicas con condiciones desequedad extrema y cobertura vegetal reducida o casiausente, factores que repercuten en todos los procesosedafogénicos

Estas regiones presentan periodos secos muy prolongados,lluvias irregulares con promedios bastante bajos ytemperaturas muy fluctuantes entre el día y la noche.

Suelos de bosque seco en llanura(772,000 ha)

Pampas eriazas

(610,000 ha)

Suelos aluviales

(860,000 ha)

SUELOS DE LA COSTA

Son suelos genéticamente jóvenes, desarrollados en depósitos aluvialeso coluviales periódicamente inundados, de llanuras aluviales, abanicosfluviales, valles, marismas y en todas las zonas climáticas.

Desarrollo del perfil nulo o incipiente: perfiles C o AC con evidencia deestratificación, débil diferenciación de horizontes. La mayoría de lossuelos tienen valores cercanos a la neutralidad, por lo que ladisponibilidad de nutrientes no se encuentra limitada.

La mayoría de los sedimentos costeros contienen carbonato de calcio(origen marino), y como resultado, el complejo de intercambio estásaturado con bases.

La alta saturación con sodio es frecuente, así como los elevados nivelesde electrolitos en las soluciones acuosas del suelo, lo cual usualmentegenera problemas de salinidad.

c

A

Los Fluvisoles son suelos muyjóvenes con una débildiferenciación de horizontes, ensu mayoría perfiles AC, siendopredominantemente pardos(suelos aireados) y/o grises(suelos anegados) en su color.

Su textura puede variar, dearena gruesa en los diques, aarcillas pesadas en zonas dedecantación aledañas a loscauces principales de cuencas.

Regosol calcáricomuy productivo

< 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 > 9.0

Ligera Alcalinida

d

Flora fungosa Flora bacteriana

Zonas Tropicales Zonas Aridas

+Fe, +Cu

+Zn, +Mn

- B, -Ca

+P

- B, + N , + S,

-P+Mo- K- B

DISPERSIÓN

COLOIDAL

+ Na+ P, + Mo

CEMENTACIÓNCOLOIDAL

+ Al+ Mn- P - Mo

ÓPTIMO

Extrema acidez

Fuerteacidez

Moderadaacidez

Rango alcalino

Ligerabasicidad

Fuerte basicidadNEUTRO

6.8 7.2

+ K, + Mg, -P

ZONAS ARIDASZONAS TROPICALES

+ Ca

- Fe- Mn . -Zn

- P- B+N, +S, +B

- Ca , - M g, -K

REACCIÓN DEL SUELO

(pH)

Ligera acidez

Moderadabasicidad

Análisis físico - químico de caracterización del suelo

pH CEe CaCO3 M.O. P K Análisis mecánico Clase CIC Cationes% Arena %Limo %Arcilla textural Cambiables

pH básico

7.0 -7.4 (K+)7.4 – 7.8 (Mg++)7.8 – 8.4 (Ca++)

pH alcalino> 8.5 (Na+)

< 2 dS/mNormal

2 – 6 dS/mSalinidad

media> 6 dS/m

Salinidad alta

0 -2%Bajo

2 -4%Medio

> 4%alto

< 10 ppm PBajo

15-35 ppm P

Medio

> 30 ppm Palto

100 ppm KBajo.

100-240 ppm K

Medio.> 240 ppm K

Alto.

< 10 meq/100

bajo

10 -20 medio

> 20 alto

Ca/Mg 6.5

Ca/K13

Mg/K2

> 4 %alto

% N

12 clases

PSI < 5

Componentes del Sistema de Producciónvegetal

AGUACLIMA

SUELOPLANTAINSUMOS

TECNOLOGÍA

Disponibilidad (cantidad y calidad)del agua en los suelosde las zonas áridas

La Fisiología del Cultivo y

su Potencial de Producción

♦ Mal drenaje Crecimiento seriamente

0 - 0.33 EXCESO ♦ Baja permeabilidad. limitado por falta de oxígeno

♦ Suelos sin estructura. ESTRÉS SEVERO

♦ Elevada alcalinidad . PRODUCCIÓN NULA

♦ Nivel freático elevado.

+ Suelos arcillosos

♦ Elevada tecnología de riego Crecimiento y desarrollo

0.33 - 1.0 ÓPTIMO ♦ Baja salinidad del suelo normal de los cultivos.

♦ Agua de buena calidad

♦ Suelos profundos PRODUCCIÓN

♦ Suelos estructurados de buen drenaje MÁXIMA

Estado Condiciones ComportamientoEnergético del Régimen del Suelo y del Fisiológico de los cultivosAgua del Suelo Hídrico Agua de Riego y

(Succión mátrica: bar) Potencial de Producción

1

Estado Condiciones ComportamientoEnergético del Régimen del Suelo y del Fisiológico

Agua del Suelo Hídrico Agua de Riego de los Cultivos(bar) y Potencial de Producción

♦ Salinidad incipiente . Crecimiento y desarrollo

♦ Textura gruesa . disminuído

0.33 - 2.0 LIMITADO ♦ baja eficiencia de riego. SE INICIA EL ESTRES FISIOLÓGICO

♦ Disminuida fertilidad . PRODUCCIÓN

VARIABLE

♦ Suelos superficiales. Crecimiento y desarrollo afectado.

0.33 - 5.0 CRÍTICO ♦ Agua de mala calidad El cultivo sufre alteraciones

♦ baja disponibilidad del fisiológicas y morfológicas.

recurso hídrico. ESTRÉS HÍDRICO EVIDENTE.

♦ Arenas, suelos gravosos . PRODUCCIÓN

REDUCIDA

2

Estado Condiciones ComportamientoEnergético del Régimen del Suelo y del Fisiológico Agua del Suelo Hídrico Agua de Riego de los Cultivos

(bar) y Potencial de Producción

♦ Suelos infértiles. Serias alteraciones en los tejidos

♦ Salinidad / alcalinidad vegetales. El cultivo se deseca.

0.33 - 15.0 DAÑINO ♦ Agua de muy baja calidad. ESTRÉS HÍDRICO SEVERO

♦ Muy baja disponibilidad PRODUCCIÓN

del recurso hídrico NO COMERCIAL

♦ Aridez extrema Cese del crecimiento vegetal

♦ Recurso hídrico no disponible . Desorganización a nivel celular

> 15.0 LETAL ♦ Agua de calidad marginal. ESTRÉS HÍDRICO FINAL

PRODUCCIÓN

NULA

3

Calidad de las aguas para riego

De acuerdo a la calidad de las aguas de riegoSe determinan:

1. Las prácticas de fertilización, de riego, y de drenaje.

2. El tipo de cultivo según su resistencia o sensibilidad a la salinidad.

3. Las prácticas de manejo y de conservación del suelo.

La calidad de las aguas para riegoDepende

de la composición y

de la concentraciónde

sólidos disueltos en el agua

y de

sólidos no disueltos en el agua

Aniones,Cationes yMoléculas

Arenas, Limos,

Arcillas, M.O.

Organismos (bacterias, algas)

Sólidos solubles

Sólidos no

solubles

Composición de las Aguas para Riego

SÓLIDOS NO SOLUBLES: partículas orgánicas e inorgánicas

Arenas, limos, arcillas, coloides y microorganismos (bacterias y algas) ensuspensión en el agua. En sistemas de riego localizado estos materiales deben serseparados mediante filtrado (desarenadores, hidrociclones, filtros de arena y demallas etc.). En riego por superficie (surcos, aspersión), estos sedimentos ingresanal suelo y modifican su composición mecánica, mejorando su fertilidad físico –química.

SÓLIDOS SOLUBLES: (aniones y cationes)

La presencia de iones en el agua genera efecto osmótico. La concentración salinase expresa como conductividad eléctrica (dS/m). Las sales en las aguas de riego,salinizan los suelos, principal factor que afecta negativamente el crecimiento delos cultivos.

La lixiviación en sistemas superficiales y la microlixiviación en los sistemas de riegolocalizado, reduce significativamente los efectos de una elevada presión osmóticade la solución suelo en la zona radicular.

Composición físico-química de las aguas para riego

1. CEa (dS/m)

2. pH3. Cationes (meq/l) 4. Aniones (meq/l)

Calcio Ca++ Nitratos NO3-Magnesio Mg++ Bicarbonatos HCO2-Potasio K+ Carbonatos CO3--Sodio Na+ Cloruros Cl-

Sulfatos SO4—∑ Cationes = ∑ aniones

5. Boro (ppm)6. Otros iones: Fe, Mn , Elementos pesados.7. Sólidos no disueltos (% de sedimentos)

CATIONES

Calcio y Magnesio

Cationes divalentes que se encuentran en todas las aguas naturales en cantidades apreciables.

Son macroelementos esenciales para las plantas, presentan comportamiento similar en la mejora de las características físicas del suelo (infiltrabilidad, permeabilidad, porosidad, aireación, etc.)

Potasio y Sodio

Las sales de sodio (cloruro de sodio o sulfato de sodio) muy solubles, y por tanto muy salinas, son las sales más comunes de las aguas para riego, de los suelos de las zonas áridas irrigadas.

Las sales sódicas (carbonato de sodio o bicarbonato de sodio) deterioran el estado estructuraldel suelo y reducen la velocidad de infiltración del agua en el suelo (principal factor en la eficiencia de riego)

ANIONES

Carbonatos (CO3-) y Bicarbonatos (HCO3-)

El anión HCO3- es común en las aguasde riego. Bicarbonatos de Na y de Kexisten en formas sólidas y disueltas.Los bicarbonatos de Ca y Mg, existensólo en solución.

Al reducirse la humedad del suelo, estosbicarbonatos precipitan como carbonatos(CO3Ca , CO3 Mg), esta es la forma quegrandes cantidades de Ca y Mg sonseparados del complejo coloidal del suelo,siendo reemplazados por sodiogenerando alcalinidad en el suelo

Cloruros (Cl-) y Sulfatos (SO4)

El anión clorouro (Cl-) se encuentraen todas las aguas para riego. Esmuy tóxico para la mayoría de lasplantas cultivadas. todos los clorurosson muy solubles contribuyendosignificativamente al incremento de la salinidad de los suelos.

El azufre es elemento esencial para las plantas y se absorbe como aniónsulfato (SO4--), es abundante en la naturaleza y en las aguas para riego.

Nitratos (NO3-) yBoratos (HBO3-)

El anión nitrato (NO3-) no es comúnen las aguas de riego. Su presencia indica contaminación por aguas residuales o fertilizantes. Son aporte dnitrógeno para los cultivos. Son muy tóxicos para los mamíferos.

El boro está en el agua en forma de anión. la proporción usual en las aguas de riego es de 0.01 a 10 ppm. Elboro no tiene ningún efecto medible en las propiedades físicas del suelo y puede ser eliminado en gran parte porsucesivos lavados

ANIONES y OTROS IONES

Hierro (Fe++) y Manganeso (Mn++)

El hierro es microelemento esencial, enforma soluble como ion ferroso, causaobturaciones (goteros) a bajasconcentraciones (< 0.1 ppm) al precipitarpor cambios de temperatura, pH opresión.Por la acción bacteriana el ion férrico esun sedimento ocre (masa de lodo) capazde bloquear por completo el sistema deriego (tuberías , laterales, y goteros).

El Manganeso es microelemento esencial,se encuentra con menos frecuencia que elhierro en las aguas para riego, sinembargo puede precipitar comoresultado de la actividad biológica oquímica formando un sedimento queobstruirá los emisores y otroscomponentes de los sistemas de riegolocalizado.

Determinación de la calidad del agua para riego

CONCENTRACIÓNTOTAL DE SALES

CONCENTRACIÓNRELATIVA DE SODIO

CONCENTRACIÓN DEIONES ESPECÍFICOS

PELIGRO DE SALINIDAD

PELIGRO DEALCALINIDAD

PELIGRO DETOXICIDAD

dS/m RAS = Na Ca + Mg/2Na + y Cl - = mg / l

B . Cd, Pb, Hg … = ppm

Afecta la disponibilidad de agua para las plantas

(EFECTO OSMÓTICO)

Afecta la infiltración delagua en el suelo

(EFECTO EN EL FLUJO )

Afecta el crecimiento de las plantas

(EFECTO FISIOLÓGICO)

Conductividad Eléctrica

Relación de Adsorción de

Sodio

Sodio (Na+), Cloro (Cl-), Boro (B), Elementos

pesados

Problemas Derivados del Uso de Aguas de Mala Calidad

1. INCREMENTO DE LA PRESIÓN OSMÓTICA.Las sales de las aguas de riego y de los suelos, reducen la disponibilidad del agua para las plantas disminuyendo su potencial de producción. Impide una nutrición equilibrada.

2. DISMINUCIÓN DE LA CAPACIDAD DE INFILTRACIÓN.Aguas de riego con contenidos elevados de sodio respecto de calcio y magnesio, deterioran las condiciones físicas de los suelos, disminuyendo la capacidad de los suelos de infiltrar aguas de riego. Impide una irrigación eficiente.

3. PRESENCIA DE IONES ESPECÍFICOS DE CARÁCTER TÓXICOSodio (Na), cloro (Cl) y boro (B) principalmente y hierro (Fe) y aluminio (Al), son absorbidos por el sistema radicular y se acumulan en los tejidos vegetales alterando el metabolismo celular y reduciendo el crecimiento. Impide una fisiología normal.

FACTORES DE CONVERSIÓN EN BASE A LA CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA (CE) DE SOLUCIONES

QUÍMICAS (dS/m a 25°C)

° ppm (mg/litro ó g/m3) = CE * 640

° g/litro = CE * 0.64

° meq/litro = CE * 10

° PO (Atm) = CE * 0.36

° ppm = meq/litro x Equivalente químico

SALINIDAD DEL SUELO (CEe)

Y

SALINIDAD DEL AGUA DE RIEGO (CEa)

SoluciónInterna

oMicelar

Doble CapaEléctrica Difusa

(Bajo potencial electrocinético)

Ca ++ +Mg ++ + +K + +

Na + + + Ca ++ +Mg ++ + +Na+ +

Ca++ + +

Físico Química de los Suelos Salinos de las áreas irrigadas de las zonas áridas

Complejocoloidal

Ca++, Mg++, K+, Na+

CL-, SO4—

{ClNa, SO4Na}

Solución Externa o Solución Suelo

-Alta presión osmótica- Complejo coloidal floculado

- Estado estructural de moderado a débil- Moderada infiltrabilidad, buena permeabilidad

CEe > 2 dS/m, PSI < 7, pH 6.5 – 8.5

PO

Peligro de Salinidad de las Aguas para Riego

Richards (1976) y Ayers y Wescott (1978)

C1 < 0.75 BAJO(Sin restricción de uso para riego)

C2 0.75 - 1.50 MEDIO(ligera restricción de uso para riego)

C3 1.50 - 3.00 ALTO(Elevada restricción de uso para riego)

C4 > 3.00 MUY ALTO (Severa restricción de uso para riego, nodeben ser usadas en riego por superficie)

Índice de salinidad

ConductividadEléctrica (CEa: dS/m)

Riesgo de salinidad

CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS SALINOS

Suelo CEe (dS/m) Respuesta en el Rendimiento de las plantas cultivadas

No salino < 2 Sin restricción de uso.

Ligeramente 2 - 4 Los cultivos muy sensibles (palto, fresa,salino frijol, etc), muestran rendimientos

restringidos.

Medianamente 4 - 8 Los cultivos sensibles (vid, pimiento,salino maíz) muestran rendimientos

restringidos.

Fuertemente 8 - 16 Solo los cultivos resistentes rindensalino. satisfactoriamente (esparrago,

algodón)

Extremadamente > 16 Los cultivos muy resistentes muestransalino rendimientos restringidos (cebada)

RELACIÓN SALINIDAD – PRODUCCIÓN (Maas y Hofman -1976)

P = 100 - b (CEe - a)

P = Producción del cultivo (%)

CEe = conductividad eléctrica del extracto de saturación (dS/m)

a = Umbral de la salinidad- El cultivo no experimenta disminución del rendimiento (dS/m): FACTOR RESISTENCIA DEL CULTIVO.

b = Disminución del rendimiento por aumento de una unidad de salinidad:FACTOR : SENSIBILIDAD DEL CULTIVO.

RELACIÓN: PRODUCCIÓN (%) – SALINIDAD (CEe = dS/m)P = 100 –b (CEe – a)

HORTALIZASParámetros

“a “ “ b”(dS/m) (%)

Porcentaje de la producción100% 90% 75% 50% 0%

EsparragoBrócoliMelón

TomateEspinacaPimientoLechugaCebolla

ZanahoriaCalabazaZapalloNabo

5.62.82.22.52.01.51.31.81.04.13.20.9

7.209.267.259.807.5813.8912.8216.1313.899.1716.109.01

5.62.82.22.52.01.51.31.81.04.13.20.9

7.03.93.63.53.32.22.12.41.75.83.82.0

9.15.55.75.05.33.33.23.62.87.44.83.7

Valores de CEe = dS/m

12.58.29.17.68.65.15.24.94.69.56.36.5

19.513.516.012.515.28.59.08.08.215.09.412.0

Mass y Hoffman 1977/Mass 1984

RELACIÓN: PRODUCCIÓN (%) – SALINIDAD (CEe = dS/m)P = 100 –b (CEe – a)

FRUTALESParámetros

“a “ “ b”(dS/m) (%)

Porcentaje de la producción100% 90% 75% 50% 0%

VidManzano y Peral

PaltoMelocotonero

Almendro y CirueloNaranjo y Limón

MangoOlivo y Granado

FrambuesaFresa

Palma Datilera

1.51.71.11.71.51.71.52.71.01.04.0

9.6215.8720.8320.8319.2316.1320.838.77

22.7333.333.59

1.51.71.11.71.51.71.32.71.01.04.0

2.52.31.62.22.02.31.83.81.41.36.8

4.13.32.32.92.83.22.15.52.11.811.0

Valores de CEe = dS/m

6.74.83.54.14.14.84.98.43.22.518.0

11.98.06.06.56.77.98.014.15.44.031.8

Mass Hoffman 1977/Mass 1984

RELACIÓN: PRODUCCIÓN (%) – SALINIDAD (CEe = dS/m)P (%) = 100 –b (CEe – a)

CULTIVOSEXTENSIVOS

Parámetros“a “ “ b”(dS/m) (%)

Porcentaje de la producción

100% 90% 75% 50% 0%

CebadaAlgodón

ManíArroz Papa

Caña de azúcarMaízFrijolHabaSorgoTrigoSoya

8.07.73.23.31.71.71.71.01.64.06.05.5

5.005.3829.4111.9011.905.8811.9019.239.627.147.1420.0

8.07.73.23.31.71.71.71.01.64.05.75.5

10.09.63.54.12.53.42.51.52.65.47.46.0

13.013.04.15.43.85.93.82.34.27.59.56.8

Valores de CEe = dS/m

18.017.04.97.55.910.25.93.66.811.012.78.0

28.026.36.511.710.018.710.06.212.018.019.710.5

Mass y Hoffman 1977/Mass 1984

RELACIÓN: PRODUCCIÓN (%) – SALINIDAD (CEe = dS/m)P (%) = 100 –b (CEe – a)

CULTIVOSFORRAJEROS

Parámetros“a “ “ b”(dS/m) (%)

Porcentaje de la producción

100% 90% 75% 50% 0%

Cebada ForrajeraAlfalfaTrébol

Pasto BermudaFéstuca alta

BallicoCola de zorra

AgropyronPhalaris

6.02.02.36.93.95.61.57.54.6

7.147.3519.236.415.327.589.624.207.69

6.02.02.36.93.95.61.57.54.6

7.43.42.88.55.76.92.59.95.9

9.55.43.610.88.68.94.113.47.9

Valores de CEe = dS/m

13.08.84.914.713.312.26.719.411.1

20.015.67.5

22.522.718.811.931.317.6

Mass y Hoffman 1977/Mass 1984

ALCALINIDAD DEL SUELO (PSI)

Y ALCALINIDAD DE LAS

AGUAS DE RIEGO (RAS)

Na+. Ca++, Na+ Mg++, Na+, K+, Na+

CO3--, HCO3-, OH-

{HCO3Na, CO3Na2, NaOH}

Solución internao

Micelar

Doble Capa ElectricaDifusa

(Alto potencialelectrocinético)

Ca ++ +Na+ + + -K + + -Na + + + Na + + -Mg ++ + +Na+ + -

Ca++ + +Na*

Físico Química de los Suelos Alcalinos de las áreas irrigadas de las zonas áridas

Complejocoloidal

Solución Externa o Solución Suelo

-Variable presión osmótica- Complejo coloidal dispersado- Estado estructural degradado

- Disminuída infiltrabilidad, -Deficiente permeabilidad.

CEe > <2 dS/m, PSI > 5, pH > 8.5

PSI

Clasificación de los suelos alcalinos

Suelos PSI ( Na*/CIC ) Efectos en los Suelos y en las Plantas pH > 8.5 cultivadas

No alcalino < 2 Sin restricción de uso.

Ligeramente 7 - 15 Suelos de textura gruesa dispersan.alcalino el agua no infiltra, cultivos sensibles

acumulan sodio.

Medianamente 16 - 25 Deterioro de las propiedades físicasalcalino en suelos de textura medía. Cultivos

tolerantes acumulan sodio

Fuertemente 25 -40 Deterioro de las propiedadesalcalino físicas en todos los suelos.

cultivos muy tolerantes acumulan sodio

Extremadamente > 40 Restricción agrícola severa.alcalino producción nula.

PSI = Porcentaje de Sodio Intercambiable (%)

Peligro de Alcalinidad de las Aguas para RiegoRichards (1976) y Ayers y Wescott (1978)

Afecta la tasa de infiltración

Índice de Relación de Adsorción Riesgo de AlcalinidadAlcalinidad de Sodio (RAS)

NINGUNO MEDIO ALTO

Valores de Conductividad Eléctrica (CEa - dS/m))

S1 0 - 6 > 1.2 1.2 - 0.3 < 0.3

S2 7 - 12 > 1.9 1.9 - 0.5 < 0.5

S3 13 - 20 > 2.9 2.9 – 1.3 < 1.3

S4 21 - 40 > 5.0 5.0 – 2.9 < 2.9

RAS = Na / Ca + Mg/2

El análisis del agua para riego en un proyecto en vid reporta los siguientes valores:

pH = 6.9, CEa = 1.54 dS/m, Ca++ = 5.44, Mg ++= 1.98, K+ = 0.14 y Na+ = 7.65 meq/litro.

Asimismo; NO3- = 0.85, CO3 -- = 0, HCO3- = 2.85, SO4--= 3.02 y Cl- = 8 .65, meq/litro.

B = 2.10 ppm y Fe++ = 0.95 meq/litro

Calcular

1. La cantidad de sales que ingresará al suelo si se riega por goteo y la lámina acumulada anual es 900 mm (r = 8,872 kg/ha de sal principalmente ClNa)

2. La cantidad de nitrógeno que ingresa por campaña.(r = 474.3 kg/ha de NO3 = 107.1 kg/ha de N)

3. La dureza del agua y el peligro por obturación química.( r = 342.7 ppm de CO3Ca: agua dura, muy peligrosa)

4. Peligro de toxicidad por Na, Cl y B(r= Para Na y Cl toxicidad creciente, para Boro toxicidad

grave)

La salinidad dentro del bulbo húmedo en riego localizado

El bulbo húmedo

Zona de raíces de

baja salinidad

Suelos de textura

fina(Arcilloso, Franco -arcilloso)

Suelos de textura media

(Franco, Franco

arenoso)

Suelos de textura gruesa

(Arenoso, Arenas

francas)

Forma del bulbo húmedo según el tipo de suelo

Movimiento del agua y de las sales con el riego

Distribución del agua

Distribución del sales

•.

Distribución de las sales en riego localizado

gotero

Zona de baja humedad y

alta concentración

salina

Zona de baja humedad y

alta concentración

salina

ZONA MUY LIXIVIADA

ZONA HUMEDA DE BAJA SALINIDAD

Zona salinaZona salina

CURVAS CARACTERÍSTICAS DE

HUMEDAD Y

PROGRAMACIÓN DEL RIEGO

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100%

102030405060708090

100%

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100% ARCILLA

ARCILLA

ARCILLOARENOSO

ARCILLOLIMOSO

FRANCO ARCILLOSO FRANCO ARCILLOLIMOSO

FRANCO ARCILLOARENOSO

FRANCOFRANCO LIMOSOFRANCO ARENOSO

FRANCAARENA

ARENA LIMO

LIMO (%)

ARC

ILLA

(%)

ARENA (%)

LIMO

ARENA

TRIANGULO TEXTURAL PARA LA DENOMINACION DE LOS SUELOS

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

% Humedad en volumen

Succión Mátrica(bar)

Arena

FrancoArenoso

FrancoArcilloso

Curvas Características de Humedad de tres Suelos Típicos del Desierto Costero Arena

CC= 9.9% PM= 2.9%

HA=7.0 vols.Ea = 24.8%

Franco Arenoso

CC= 20.1 %PM= 10.4 %

HA= 9.7 vols.Ea = 19.3%

FrancoArcilloso

CC= 33.5%PM= 20.9%

HA= 12.6 vols.Ea = 9.8 %

Curva Característica de Humedad

Textura: 95% Arena – 3% Arcilla – 2% Limo

Variables físicas

Da = 1.72 g/cm3Ea = 25.8%

HA = 7.0 vols.

Criterio de Riego

Riego por SuperficieRango: 0.3 – 2.0 bar9.9%– 5.1% = 4.8 vols.

Riego Localizado1* Rango: 0.1 – 0.3 bar21.4% - 9.9%= 11.5 vols.

Ea = 14.3%

2** Rango: 0.2 – 0.4 bar14.3% – 8.5% = 5.8 vols.

Ea = 21.4%0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 5 10 15 20 25 30 35 40

% Humedad en Volúmen

Succión Mátrica

(bar)

(bar)

0.00.10.20.30.40.61.02.04.010.015.0

Humedad% Vol.

35.721.414.3

9.9 CC8.57.46.35.14.23.4

2.9 PM

Arena

Curva Característica de Humedad

Textura: 80% Arena – 12% arcilla – 8% Limo

Variables Físicas

Da = 1.65 g/cm3Ea = 20.8%

HA = 8.5 vols.

Criterio de Riego

Riego por Superficie

Rango: 0.3 – 2.0 bar16.8%– 10.7% = 6.1 vols.

Riego Localizado

Rango: 0.2 – 0.4 bar22.1%– 14.8% = 7.3 vols.

Ea = 15.5%

Ψm

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 5 10 15 20 25 30 35 40

% Humedad en Volúmen

Succión Matrica

(bar)

Arena Franca (bar)

0.00.10.20.30.40.61.02.04.010.015.0

Humedad% Vol.

37.628.322.1

16.8 CC14.813.212.010.79.88.9

8.3 PM

Curva Característica de Humedad

Textura: 60% Arena – 16% Arcilla – 14% Limo

Variables Físicas

Da = 1.61 g/cm3Ea = 19.3%

HA = 9.7 vols.

Criterio de Riego

Riego por Superficie

Rango: 0.3 – 2.0 bar 20.1%– 14.4%= 5.7 vols.

Riego Localizado

Rango: 0.2 – 0.4 bar24.4– 18.7 = 5.7 vols.

Ea= 15.0%0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

14.0

16.0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

% Humedad en Volúmen

Succión Mátrica

(bar)

Franco Arenoso (bar)

0.00.10.20.30.40.61.02.04.010.015.0

Humedad% Vol.

39.430.224.4

20.1 CC18.717.516.214.413.111.5

10.4 PM

Variables Físicas

Da = 1.51 g/cm3Ea = 15.7%

HA = 12.0 vols.

Criterio de Riego

Riego por Superficie

Rango: 0.3 – 2.0 bar

27.5%– 20.3% = 7.2 vols.

Riego Localizado

*Rango: 0.2 – 0.4 bar31.7 – 26.2 = 5.5 vols.

Ea = 11.5%

**Rango: 0.3 -0.6 bar 27.5%– 24.9% = 2.6 vols.

Curva Característica de Humedad

Textura: 40% Arena – 20% Arcilla – 40% Limo

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

14.0

16.0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

% Humedad en Volúmen

SucciónMátrica

(bar)

(bar)

0.00.10.20.30.40.61.02.04.010.015.0

Humedad% Vol.

43.236.831.7

27.5 CC26.224.922.920.318.416.5

15.5 PM

Franco

Curva Característica de Humedad

Textura: 30%Arena – 35% Arcilla – 35 %Limo

Variables Físicas

Da = 1.45 g/cm3Ea = 10.8%

HA = 12.6 vols.

Criterio de Riego

Riego por Superficie

Rango: 0.3 – 2.0 bar34.5 – 25.9= 8.6 vols.

Riego Localizado

*Rango: 0.3 – 0.4 bar34.5 – 31.0 = 3.5 vols.

**Rango: 0.3 – 0.6 bar34.5 – 29.4% = 5.1 vols.

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

14.0

16.0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

% Humedad en Volúmen

Succión Matrica

(bar)

FrancoArcilloso

(bar)

0.00.10.20.30.40.61.02.04.010.015.0

Humedad% Vol.

45.340.336.4

34.5 CC31.029.427.725.924.322.3

21.9 PM

Curva Característica de Humedad

Textura: 60% Arena – 25% Arcilla – 15% Limo

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

14.0

16.0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

% Humedad en Volumen

Succión Mátrica

(bar)

(bar)

0.00.10.2*0.30.4*0.61.02.04.010.015.0

Humedad% Vol.

39.134.530.5

26.9CC23.721.719.718.016.715.4

14.6 PM

Franco Arcillo

Arenoso

Variables Físicas

Da = 1.61 g/cm3Ea = 12.2%

HA = 12.3 vols.

Criterio de Riego

Riego por Superficie

Rango: 0.3 – 2.0 bar26.9% – 18.0%= 8.9

vols.

Riego Localizado

*Rango: 0.3 – 0.4 bar26.9 – 23.7% = 5.2 vols.

**Rango: 0.3 – 0.6 bar26.9 – 21.7% = 5.2 vols.

Ea = 12.2%

Curva Característica de Humedad

Textura: 20%Arena – 15% Arcilla – 65%Limo

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

14.0

16.0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

%Humedad en Volumen

Succión Matrica(bar)

(bar)

0.00.10.2*0.30.4*0.61.02.04.010.015.0

Humedad

% Vol.

41.137.233.5

29.9 CC26.423.220.117.114.311.6

9.9 PM

Franco Limoso

Variables Físicas

Da = 1.59 g/cm3Ea = 11.2%

HA = 20.0 vols.

Criterio de Riego

Riego por Superficie

Rango: 0.4 – 2.0 bar26.4 – 17.1= 9.3 vols.

Riego Localizado

Rango: 0.4 – 0.6 bar26.9 – 23.2 = 3.2 vols.

Ea = 14.7%

Curva Característica de Humedad

Textura: 8% Arena – 6% Arcilla – 86% Limo

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

%Humedad en Volumen

Succión Matrica

(bar)

(bar)

0.00.10.2*0.30.4*0.61.02.04.010.015.0

Humedad% Vol.

39.835.632.2

29.0 CC25.521.116.513.010.67.5

5.4 PM

Limoso

Variables Físicas

Da = 1.60 g/cm3Ea = 10.8%

HA = 23.6 vols.

Criterio de Riego

Riego por Superficie

Rango: 0.4 – 2.0 bar25.5 – 13.0= 12.5 vols.

Riego Localizado

Rango: 0.4 – 0.6 bar25.5 – 21.1 = 4.4 vols.

Ea = 14.3%

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

14.0

16.0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

%Humedad en Volumen

Succión Mátrica

(bar)

(bar)

0.00.10.2*0.30.4*0.61.02.04.010.015.0

Humedad% Vol.

52.951.249.6

48.1 CC46.844.943.441.139.336.7

35.2 PM

Arcilloso

Curva Característica de Humedad

Textura: 20%Arena – 60% Arcilla – 20%Limo

Variables Físicas

Da = 1.25 g/cm3Ea = 4.8%

HA = 12.9 vols.

Criterio de Riego

Riego por Superficie

Rango: ?

Riego Localizado

Rango: 2.0 – 4.0 bar41.1 – 39.3 = 1.8 vols.

Ea = 11.8 %

PROGRAMACIÓN

DEL RIEGO

Uso Eficiente y Racional del Agua

Se basa en el conocimiento de las relaciones hídricas del sistema integrado

Suelo - Planta - Atmósfera

COMO REGAR?CUANDO REGAR?PORQUE REGAR? CUANTO REGAR?

como aplicarel agua al

suelo

Con que frecuencia sedebe repetir

los riegos

Que beneficiose espera obtener

Cuanto tiempoo con cuantaagua, se debe

regar

Requerimiento de Riego Neto (Lámina neta)

El requerimiento de riego neto (ETc) se refiere a la cantidad de agua que se debe reponer al suelo en cada riego y corresponde al volumen de agua que dicho suelo

puede almacenar y que la planta pueda evapotranspirar. Depende:

■ De la capacidad de retención de agua del suelo, y

■ Del criterio de riego

En riego por gravedad: surcos.el criterio técnico es que el cultivo

consuma El 50% de la humedad aprovechable (Tensión de humedad máxima = 2.0 bars).

-en riego localizado de alta frecuencia: goteoel criterio es , un contenido de humedad en el suelo por encima

del 90% de la humedad aprovechable (tensión de humedad máxima = 0.6 bars)

ө poro 0.001 u 0.2 u

8.5 u

30 u > 800 u

SUELO

SECO

SUELO

SATURADO Humedad Aprovechable

o disponible para

las plantas

DRENAJE

LENTO

DRENAJE

RÁPIDO

(horas)

10 MIlloneSs

15,000

cm H20

330

cm H20

100

cm H20

0

cm H20

ψm = 50

cm H20

70 u

♦

♦ zona de drenaje extremadamente rápido ,El agua se infiltra y percola de inmediato, incluye grietas en el suelo

Relaciones entre el diámetro de poros y la

succión hídrica correspondiente

cm H2O

RIEGO POR SUPERFICIE: criterio de riego (CR)

La tecnificación del riego por superficie, implica regar antes que se alcance el 50% de la humedad aprovechable (-ψt = (-)ψm + (-) ψo > - 2.0 bar)Ejem: Suelo franco con CC = 20.43% Hum. grav., PM = 11.61% Hum grav. ,

Da = 1.52 g/cm3 y 13.40 volúmenes aprovechables

CC = 31.05% hum.vol.(100% disponible )

PM= 17.65% hum. vol.(0% disponible)

50% de

H.A.

6.7 vol.

LA = %CC - %PM/ 100 . Da . Prof . CRLA = 20.43– 11.61/100 x 1.52 x 1.0cm x

0.5 = 6.7 m3/ha/cm

24.35%

Hum. Vol.

RIEGO LOCALIZADO: Criterio de Riego (CR)

La tecnificación del riego en sistemas localizados, implica QUE PARA CALCULAR la LÁMINA NETA, se debe regar a valores de succión (-ψt = (-) ψm

+ (-) ψo = <0.6 bar) menores de 0.6 bar, considerando la profundidad de bulbo húmedo y el porcentaje del área humedecida (R.H), que depende de

distanciamiento entre laterales y del tipo y número de emisores.

CC = 31.05 % hum. vol.(0.33 bar)

PM= 17.65%hum. vol.(15 bar)

0.4 bar de succión= 29. 8% hum .vol.( +- 95% de la HA)

34.0% – 29.8% = 4.2 vols.

LA = % Hum a 0.2 bar - %Hum a 0.4 bar / 100 x prof. bulbo ( 30 cm) x

Relación de Humedecimiento (0.45)

LA = 4.2 vols. x 30 x 0.45 = 56.7 m3/ha = 0.567 mm

29. 8% humvol.

0.2 bar = 34.00%

hum. vol.

Suelosaturado

Sueloseco

Eficiencia del riego

(ER)

Eficiencia Conducción xEficiencia Agronómica

Requerimiento de Riego Total

(Lámina total = Lámina neta/Eficiencia del riego)

El requerimiento total de riego (RR total)es la cantidad total de agua que debe disponerse

en cada riego, de manera de asegurar una cantidad determinada en la zona de raíces (RR neto), que permita

satisfacer las necesidades del cultivo (ETc). Depende:

■ de la eficiencia del riego(Eficiencia de conducción x Eficiencia agronómica)

Y■ de la fracción de lavado

(que está en relación a la calidad del agua de riego y a la Resistencia y sensibilidad de las plantas a la salinidad)

Eficiencia de RiegoEficiencia de Conducción (Ef. Cd.) x Eficiencia Agronómica (Ef. U)

Eficiencia de conducciónrelación entre el caudal de entrada al predio y el caudal a la toma de la fuente de

agua.

Eficiencia agronómica Ef. de Aplicación x Ef. de Almacenamiento x Ef. de distribución

EU = (Ef. Ap.) (Ef. Al.) (Ef. Di.)

Eficiencia de Aplicación: relación entre el volumen de entrada de agua a la unidad de riego y el volumen de agua retenida en la zona radicular (la diferencia son pérdidas de agua por percolación profunda, escorrentía

superficial y evaporación directa)

Eficiencia de Almacenamiento: relación entre el agua almacenada en el perfil del suelo y el agua necesaria para llevar la zona radicular a su

capacidad de retención.

Eficiencia de Distribución: relación entre el promedio de profundidad alcanzada por el agua en el perfil con el riego y la desviación de este

promedio.

LA EFICIENCIA DE RIEGO

I. SISTEMA A GRAVEDAD POR SURCOS

Ο Ο Ο Ο Ο Ο Ο ο Ο ο

Ο ΟΟ Ο Ο ο Ο Ο Ο ο Ο Ο Ο ο Ο Ο Ο ο Ο Ο Ο

Eap = 100%, Eal= 65%, Ed = 70% % EU = 45% ER = 22.5%

Eap = 60%, Eal = 100%, Ed = 75%

EU = 45% ER = 22.5%

II. SISTEMA A PRESIÓN POR ASPERSIÓN

Ο Ο ο Ο Ο

Ο

ο ο Ο Ο ο Ο ο ο ο Ο

A .

III . SISTEMA A PRESIÓN POR GOTEO Eap= 95 %, Eal=90%, Ed = 85 %

EU = 72.5 % ER = 72 .5 % Ο Ο ο Ο ο Ο Ο Ο ο Ο ΟΟ ο superficie Ο

zona de raíces

EU = 90 % ER = 90 % Eap = 96%, Eal = 98 % Ed = 96 %

Perfiles esquemáticos

en base a diferentes

prácticas de riego en

relación con la eficiencia

de riego (ER)

LA EVAPOTRANSPIRACIÓN

DE LOS CULTIVOS Y

LA EVAPOTRANSPIRACIÓN

POTENCIAL

La Evapotranspiración de los Cultivos

(ETc)

Es la cantidad de agua transpirada y evaporada desde la superficie del suelo por día, por semana por estado fenológico o por campaña.

Depende de la interacción de factores climáticos, botánicos, edáficos y agronómicos – culturales.

La ETc es baja al inicio del crecimiento, aumenta a medida que el cultivo aumenta en área foliar, es máxima en el periodo de fructificación y disminuye

posteriormente, al final del ciclo de crecimiento.

Se estima en base a modelos matemáticos que toman en cuenta el factor aerodinámico (humedad atmosférica y viento) y al factor

energético (temperatura y radiación solar).

Los sistemas modernos de producción estiman laevapotranspiración en base a los datos del tanque

evaporímetro Americano Clase A.

Estados de crecimiento y fenología de la alcachofa

T

E

T

E

T

E

T

E

T

FENOLOGÌA de la ALCACHOFA y Kc

90 días DDT

Kc = 1.05

22 - hojas

45 días DDT

Kc = 0.70

8 hojas

135 días DDT

Kc = 1.38

165 días DDT

Kc = 0.80

105 días DDT

Kc = 1.26

28 hojas

Fase de pre floración

Fase de crecimiento vegetativo Kc 5Kc 4

Kc 3

Kc 6

Kc 2Kc 1

Trasplante

Kc = 0.402 hojas

Tanque de Evaporación de Clase A del Servicio Nacional de Meteorología de los EEUU

Es un recipiente de hierro galvanizado de 0.8 mm de espesor con un diámetro de 120.6 cm, una altura de 25.4 cm y un área evaporante de 1.14 m2

. Debe ser instalado en campo abierto.. Deber ser pintado con pintura

anticorrosiva.. Debe ser instalado sobre una

estructura de madera y estar bien nivelado.

. Elagua no debe sobrepasar los 5 cm de borde superior.

. Su superficie superior debe ser protegida con una malla de alambre para evitar que pájaros o animales

consuman el agua.. Las lecturas diarias deben ser

realizadas con un medidor de precisión. Las lecturas deben realizarse siempre en las mañanas, de 8.00 a 10.00 am..Después de cada lectura, el nivel de agua debe reponerse hasta el nivel

inicial.

Evapotranspiración del cultivo (ETc)

Evaporación del tanque A (Eo)

Coeficiente del cultivo (Kc)

ETc = Eo x Kc

EL CULTIVO

su

FENOLOGÍA

y su

Kc

Estado fenológico

Yema hinchadaKc = 0.35

ETc = 0.35 x 2.20 = 0.77 mm/día = 7.7 m3/ha

INICIO DEL BROTAMIENTO

01 de Setiembre

Eo = 2.20 mm/día

ETc = Kc x Eo

35 días del inicio de campaña05 de Octubre

Eo = 2.80 mm/día

Estado fenológico

Hojas extendidas(Crecimiento de los sarmientos)

Kc = 0.48ETc = 0.48 x 2.80 = 1.34 mm/día = 13.4m3/ha/día

35 - 75 días del inicio de campaña05 de Octubre a 15 de Noviembre

Eo = 3.1 0mm/día

Estado fenológico

PRE FLORACIÓN

(De inflorescencias visibles a plenamente Desarrolladas)

Kc = 0.68ETc = 0.68 x 3.10 = 2.11 mm/día = 21.1 m3/ha/día

75 -90 días del BROTAMIENTO15 – 30 de Noviembre

Eo = 3.50 mm/día

Estado fenológico

FLORACIÓN(de flores abiertas a plena floración)

Kc = 0.75Etc = 0.75 x 3.5= 2.62 mm/día = 26.2 m3/ha/día

90 -145 días del BROTAMIENTO01 de Diciembre – 25 Enero

Eo = 4.80 mm/día

Estado fenológico

FRUCTIFICACIÓN(Cuajado y crecimiento del racimo)

Kc = 0.85ETc = 0.85 x 4.80= 4.08 mm/día = 40.8 m3/ha/día

145 - 170 días del BROTAMIENTO25 de Enero a 20 de Febrero

Eo = 5.20 mm/día

Modificado de TQC/ ICA-2010

Crecimientodel granooN

días después de la caída de capuchones

florales

Estado fenológico

ENVERODe inicio a la maduración del fruto a fruto maduro

Kc = 0.70Etc = 0.70 x 5.20 = 3.64 mm/día = 36.4 m3/ha/día

COSECHA(25 de Febrero a 05 de Marzo)

(180 días después de inicio de campaña)

170 - 245 días del BROTAMIENTO

20 de Febrero a 05 de Mayo

ETo = 3.2 mm/día

Estado fenológico

POST COSECHADe maduración de la madera a caída de hojas

Kc = 0.60Etc = 0.60 x 3.2 = 1.92 mm/día = 19.2 m3/ha/día

Etapa del Estados Fecha Ciclo

Requerimiento de Riego

Cultivo Fenológicos Neto Aplicado ETc Eo Kc

(días) (mm) (m3/ha) (mm/día) (mm/día)estima

doYema de invierno -4

Inicio del crecimiento Brotamiento

01 Setiembre 0 12.3 145.0 0.77 2.20 0.35

Crecimiento pleno Hojas extendidas 05 Octubre 35 46.9 551.7 1.34 2.80 0.48

Pre floraciónInflorescencias visibles 15 Noviembr 75 84.4 992.9 2.11 3.10 0.68

FloraciónFlor abierta a plena floración

30Noviembre 90 39.3 462.3 2.62 3.50 0.75

FructificaciónCuajado a grano completo 25 Enero 145 224.4 2,640.0 4.08 4.80 0.85

EnveroMaduración del grano - color 20 Febrero 170 91.0 1,070.5 3.64 5.20 0.70

Cosecha Racimo maduro 01 Marzo 180 498.3 5,862.6 2.42 3.60 0.64

Post cosecha caída de hojas

Programación del Riego en VID(Cuanto regar? , Cuando regar?)

Etapa del Estados Fecha CicloFERTILIZACIÓN

Cultivo FenológicosRIEGONeto

(días) (mm) Nitrógeno Fosforo Potasio CalcioYema de invierno -4

Inicio del crecimiento Brotamiento

01 Setiembre 0 12.3

Crecimiento pleno

Hojas extendidas

05 Octubre 35 46.9

Pre floraciónInflorescencias visibles

15 Noviembr 75 84.4

FloraciónFlor abierta a plena floración

30Noviembr 90 39.3

FructificaciónCuajado a grano completo 25 Enero 145 224.4 5

EnveroMaduración del grano - color

20 Febrero 170 91.0

Cosecha Racimo maduro 01 Marzo 180 498.3

Post cosecha caída de hojas

Programación de la fertilización en VID(Cuando fertirrigar ?)

NITROGENO

FOSFORo

PotaSIO

CALCIo

-P

-P

Requerimiento de Riego

Nitrógeno - Calcio - Magnesio - Azufre

Potasio

Requerimiento de riego y nutrientes

Fósforo

Hierro - Manganeso - Zinc

FloraciónBrote Cuaje Envero Post-Cosecha

FIN