Cómo elevar la eficiencia del riego por gravedad en el cultivo de la caña de azúcar

[cubb0001s00]

Cómo elevar la eficiencia del riego por gravedad en el cultivo de la caña de azúcar. M. S c. Jesús M. Meneses Peralta. ESTACION TERRITORIAL DE INVESTIGACIONES DE LA CAÑA DE AZUCAR HABANA –PINAR DEL RIO. INICA-MINAZ

Resumen En el trabajo se exponen los resultados obtenidos en evaluaciones de riego por surcos realizadas en el cultivo de la caña de azúcar para diferentes condiciones de suelo y topografía del país, en el período comprendido entre 1989 y 1998. Como aspectos fundamentales se obtuvieron longitudes de surcos entre 120.00 y 250.00 m, para espaciamiento entre surcos de riego de 1.60 m, longitudes de surcos entre 250.00 y 333.00 m, para espaciamiento entre surcos de riego de 3.20 m, con gastos de entrega de 2.00 l / s, valores de eficiencia de aplicación (Ea) entre 61 y 87 %, de almacenamiento (Eal) entre 95.00 y 100.00 %, de uniformidad de distribución entre 69.00 y 81.00 % y valores de productividad del riego entre 4.50 y 8.10 ha / hombre / jornada. Summary In this paper are exposed the results obtained in evaluations by furrows in the cultivation of the sugar cane for different soils conditions and topography of the country, in the period understood between 1989 and 1998. As fundamental aspects longitudes of furrows were obtained between 120.00 and 250.00 m, for spacing among furrows of irrigation of 1.60 m, longitudes of furrows between 250.00 and 333.00 m, for spacing among furrows of irrigation of 3.20 m, with discharge of 2.00 l / s, values of application efficiency (Ea) between 61 and 87%, of storage (Eal) between 95.00 and 100.00%, of distribution uniformity between 69.00 and 81.00% and values of productivity of the irrigation between 4.50 and 8.10 has / man / day.

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Introducción El riego por gravedad es la técnica de riego más antigua y que más ampliamente ha aplicado el hombre a nivel mundial. Para superar las limitaciones que tradicionalmente ha tenido esta técnica de riego como son pérdidas de agua por percolación profunda y escurrimiento superficial y situarla al nivel de otras técnicas de riego de elevado desarrollo tecnológico (riego por aspersión y localizado), se debe comenzar por determinar los elementos fundamentales del diseño y la operación de los sistemas de riego por gravedad, con arreglo a las condiciones concretas de suelo y topografía, lo cual debe posibilitar la elevación de la eficiencia de dichos sistemas de riego. En Cuba el riego por gravedad en el cultivo de la caña de azúcar representa el 51.00 % de las áreas beneficiadas con riego (MINAZ, 1998), es por ello que se hace necesario lograr una organización eficiente de las áreas que se riegan con dicha técnica, sobre bases científico técnicas. Para lograr lo anterior es importante tener en cuenta la aplicación de criterios de manejo en el riego por gravedad como son: 1. Conformación de los surcos guías de riego. 2. Manejo adecuado de los residuos de cosecha (paja de caña). 3. Formas de entrega del agua. 4. Elementos de diseño de la técnica de riego. El objetivo de este trabajo es presentar los resultados obtenidos en las evaluaciones de riego por surcos, para la determinación de los elementos de diseño fundamentales de esta técnica de riego, realizadas en diferentes condiciones de suelo y topografía en el cultivo de la caña de azúcar en Cuba.

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Materiales y métodos En este trabajo se presentan los resultados fundamentales obtenidos en las evaluaciones de riego por surcos en cuatro tipos de suelos del país, en el período comprendido entre 1989 y 1998. Suelo 1: Ferralítico cuarcítico amarillento rojizo lixiviado, ubicado en el Ingenio José Martí en la provincia de Pinar del Río. La pendiente de este es de 0.30 %. Fue plantada la variedad CP52-43. La semilla utilizada fue tomada del Banco de Semilla Registrada del Ingenio ″30 de Noviembre″. Suelo 2: Vertisuelo amarillento gleyzado, ubicado en áreas del Instituto de Investigaciones de Arroz en la provincia La Habana. La pendiente de este es de 0.20 %. La siembra se efectuó con la variedad C 323-68. La semilla utilizada se tomó de la EPICA Habana. Suelo 3: Ferralítico rojo hidratado, ubicado en el Ingenio Cuba Libre en la provincia de Matanzas. La pendiente de este es de 0.12 %. Se plantó la variedad Ja60-5, empleando semilla del Banco de Semilla Registrada del Ingenio ″Cuba Libre″ Suelo 4: Aluvial, ubicado en el Ingenio Paraguay en la provincia de Guantánamo. La pendiente de este es de 0.30 %. Se plantó la variedad C 266-70, empleando semilla del Banco de Semilla Registrada del Ingenio Paraguay . Fueron evaluados los siguientes variables relacionadas con el diseño del riego por surcos: 1. Longitudes de surcos 2. Gastos de entrega 3. Espaciamiento entre surcos Para la obtención de los datos de campo se emplearon los siguientes equipos: 1. Sifones de polietileno de 50.00 mm de diámetro interior, previamente calibrados. 2. Aforadores Parshall para la medición de los gastos de agua en los surcos. 3. Barrenas de suelo y pesafiltros para realizar muestreos de humedad. 4. Balanza analítica para el pesaje de las muestras de suelo. 5. Estufa para el secado de las muestras de suelo. Se siguió además el siguiente procedimiento: q Se seleccionaron cinco surcos para evaluar cada longitud de surcos con el correspondiente gasto de entrega. q En el surco central se colocaron estacas cada 20.00 m para evaluar el avance del agua. q El avance del agua a lo largo de los surcos se evaluó en los tres surcos del medio, dejando los dos de los extremos como surcos de bordes para evitar la infiltración lateral. q En el surco del medio se colocó un aforador a la distancia de 50.00m de la cabecera de este para medir la velocidad de infiltración, por el método de balance de volumen. Para la evaluación del riego a nivel parcelario se empleó el modelo de simulación matemática SIRMOD (Utah, 1989) el cual fue desarrollado por la División de Ingeniería

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Informática del Departamento de Ingeniería Biológica y de Riegos de la Universidad del Estado de Utah, y resuelve las ecuaciones hidrodinámicas unidimensionales del riego por superficie mediante el método del volumen de control deformable (Walker y Skogerboe, 1987) citados por Rodríguez (1997). Para el análisis de los resultados obtenidos se siguió el criterio recomendado por Pérez (1996), según el cual las eficiencias de riego deben estar dentro de los siguientes valores: Ea > 60.00 % Eal ≥ 75.00 % Ed > 75.00 % Para el análisis económico se utilizó la metodología recomendada por Martín et al (1987). Resultados y discusión. a) Longitud de los surcos de riego. Para la determinación de la longitud de surcos más idónea se evaluaron longitudes de surcos de 120.00, 200.00, 250.00 y 333.00 m obteniéndose los resultados mostrados en la tabla 1: Tabla 1. Resultado de las evaluaciones de longitud de surcos. Caña planta. Tipo de suelo Long.de surcos Ea Eal Ud idónea. ( m) (%) (%) (%) Ferralítico cuarcítico 120.00 61.00 99.00 69.00 amarillento rojizo lixiviado. Vertisuelo amarillento 250.00 61.00 100.00 81.00 gleyzado. Ferralítico rojo hidratado. 200.00 61.00 100.00 79.00 Aluvial. 120.00 61.00 100.00 81.00 Como puede apreciarse las longitudes de surcos están en dependencia del tipo de suelo, resultando de 120.00 m para el suelo 1, 250.00 m para el suelo 2, 200.00m para el suelo 3 y 120.00 m para el suelo 4. Otros autores en Cuba han reportado resultados de evaluaciones de riego coincidentes en algunos casos y en otros no, con los expuestos en este trabajo. Así Pacheco ( 1987 ) obtuvo en un vertisuelo que el valor más idóneo de longitud de surcos es de 250.00 m, sin embargo Pérez ( 1992 ) para un suelo de características similares concluyó que la longitud de surcos debe oscilar entre 380.00 y 500.00 m. Para los otros suelos evaluados no se tienen reportes de estudios realizados por otros autores en condiciones de suelo similares b) Gastos de entrega. En la tabla 2 se observa que para las condiciones de suelo evaluadas el gasto de entrega que tuvo un mejor comportamiento desde el punto de vista de las eficiencias de riego fue el de

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2.00 l / s .En este caso este resultado no coincide con los obtenidos por otros autores para los vertisuelos, los cuales reportan valores superiores: Pacheco ( 1989 ), Pérez ( 1992) y Gutierrez ( 1997 ), informaron como valores más idóneos de gastos de entrega, los comprendidos entre 4.00 y 6.00 l / s. Esto se debe a que la pendiente de los suelos donde estos realizaron el estudio tenía valores menores de 0.20 %. Los otros tipos de suelos comprendidos en las evaluaciones realizadas no han sido estudiados por otros autores, por lo que no es posible realizar la comparació n de los resultados obtenidos. Tabla 2. Resultados de evaluaciones de gastos de entrega. Caña planta. Tipo de suelo Gasto de Ea Eal Ud entrega idóneo ( % ) (% ) (%) (l/s) Ferralítico cuarcítico amarillento 2.00 65.00 99.00 71.00 rojizo lixiviado. Vertisuelo amarillento gleyzado. 2.00 69.00 99.00 78.00 Ferralítico rojo hidratado. 2.00 90.00 98.00 72.00 Aluvial. 2.00 61.00 100.00 62.00

c) Espaciamiento entre surcos En la tabla 3 se exponen los resultados de las evaluaciones de espaciamiento entre surcos de riego, pudiendo observarse que para los suelos ferralítico cuarcítico amarillento rojizo lixiviado y vertisuelo es posible aplicar el riego por surcos alternos con 3.20 m de espaciamiento entre surcos de riego. Este resultado coincide con lo recomendado por Pacheco (1989) y Gutierrez (1997) para los vertisuelos de la costa norte de Villa Clara. Tabla 3 Resultado de evaluaciones de espaciamiento entre surcos. Caña planta Tipo de suelo Long. Espacio entre Ea ( % ) Eal ( % ) Ud ( % ) surcos surcos ( m ). . Idónea ( m ) Ferralítico cuarcítico amarillento rojizo lixiviado

120.00

1.20

61.00

99.00

69.00

250.00

3.20

65.00

97.00

69.00

Vertisuelo 250.00 amarillento 333.00 gleyzado. Ferralítico rojo 200.00 hidratado. Aluvial. 120.00

1.20

61.00

100.00

81.00

3.20

87.00

95.00

80.00

1.60

61.00 61.00 -

100.00 100.00 -

79.00 81.00 -

1.60

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Análisis económico En la tabla 4 se presen tan los principales indicadores económicos, obtenidos como resultado de la aplicación de forma conjunta de los elementos de diseño expuestos en las tablas 1, 2 y 3. No aparece reflejado los resultados correspondientes al suelo Aluvial, debido a que no se dispone del rendimiento de la caña en condiciones de secano. No obstante es conveniente destacar que el rendimiento obtenido en condiciones de riego fue de 116.40 t / ha como promedio en cinco cosechas. Los incrementos de rendimientos indicados en la tabla se deben al efecto del riego sobre el secano. Se obtuvieron valores de productividad del riego entre 4.80 y 8.10 ha / hombre / jornada, los beneficios adicionales netos (Ban) oscilaron entre 696.45 y 1870..31 $ / ha en dependencia del tipo de suelo y de la variedad empleada. Se obtuvieron valores del coeficiente de eficiencia de las inversiones (CE) entre 0.58 y 1.55 lográndose de forma general plazos de recuperación de las inversiones (Pr) entre 0.64 y 1.73 años. Tabla 4. Indicadores económicos obtenidos con el empleo de los elementos de diseño del riego por gravedad. Tipo de suelo Long. Esp. de Pr Increm. Ban CE Pr surcos Surcos. (ha/ h / j ) de rend. ($ / ha) ($ / $) (años) (m) ( m ). (t / ha) Ferralítico 120.00 1.20 4.65 88.09 1870.02 1.55 0.64 cuarcítico amarillento 250.00 3.20 5.10 88.09 1870.31 1.55 0.64 rojizo lixiviado Vertisuelo amarillento gleyzado. Ferralítico rojo hidratado. Aluvial.

250.00

1.20

4.80

33.88

696.45

0.58

1.73

333.00

3.20

6.75

33.88

697.20

0.58

1.73

200.00

1.60

4.50

62.88

1324.14

1.10

0.91

120.00

1.60

8.10

-

-

Conclusiones 1. La longitud de surcos más adecuada para la aplicación del riego por gravedad para las condiciones de suelo y topografía evaluadas estuvo entre 120.00 y 250.00 m para el riego por surcos continuos y entre 250.00 y 333.00 m para el riego por surcos alternos. 2. El gasto de entrega del agua más idóneo resultó el de 2.00 l / s. 3. El riego por surcos alternos permitió obtener mayor eficiencia y mayor productividad del riego.

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Recomendaciones Aplicar los resultados obtenidos en la explotación del riego por gravedad para las condiciones de suelo y topografía evaluadas. Referencias: 1. Gutiérrez, A. 1997. Evaluaciones de riego por surcos en el cultivo de la caña de azúcar en un vertisuelo. CAI. A. Finalet. 6 pp. 2. Martín, O.; G. Galvez; R. de Armas; R. Espinosa; R. Vigoa; y A. León. La caña de azúcar en Cuba. Capítulo 7: Riego y Drenaje Pág. 409 – 551. _ditorial Científico Técnica. La habana. 342 pp. 1987. 3. MINAZ. 1998. Inventario de áreas bajo riego. C. Habana. 15 pp. 4. Rodríguez, J.A. 1995. Evaluación de un modelo matemático para la simulación del riego superficial. IIRD. 5. Rodríguez, J. A. et al. 1997. Metodología para el diseño hidráulico y la evaluación de las terrazas arroceras. IIRD. Ciudad de la Habana, 46 pp. 6. Pacheco, J. 1987. Estudio del riego por surcos en suelos pesados. Universidad Central de Las Villas. 10 pp. 7. Pérez, H. R. 1992. Tesis presentada en opción del grado científico de Doctor en Ciencias Agrícolas. ISCAH. 135 pp. 8. Utah State Univ ersity. 1989. SIRMOD (Surface Irrigation Simulation Software). Department of Agricultural and Irrigation Engineering. Utah State University, Logan Utah, USA.