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Riegos
Localizados de Alta Frecuencia. Prólogo.
7 Primera
parte: AGRONOMÍA. 21 Capítulo
1. RELACIONES SUELO - AGUA. 23 1.
Introducción. 23 2.
Retención de agua por el suelo. 23 2.1.
Contenido de agua en el suelo. 23 2.2.
Potencial hídrico del suelo. 26 2.3.
Mecanismos de la retención de agua por el suelo. 31 2.4.
Relación entre el potencial mátrico y el contenido de agua. 34 2.5.
Propiedades del suelo que afectan a la retención de agua. 35 2.6.
Medida de la humedad del suelo. 38 2.7.
Estados de humedad del suelo. 45 3.
Flujo de agua en el suelo. 50 3.1.
Ecuación general del flujo no saturado.
51 Capítulo
2. RELACIONES AGUA – PLANTA. 55 1.
Introducción. 55 2.
El potencial hídrico en las plantas. 55 3.
Movimiento de agua en la planta. 56 4.
Autorregulación de la transpiración. 58 5.
Estrés hídrico. 59 5.1.
Indicadores de estrés. 60 6.
Punto óptimo de riego. 62 6.1.
Cálculo en función de ET y AU. 62 6.2.
Cálculo en función del potencial hídrico del suelo. 64 7.
Necesidades de agua de los cultivos. 68 7.1.
Métodos de cálculo. 69 7.2.
Esquema del cálculo para riegos convencionales. 70 7.3.
Avance del sistema de cálculo para riegos localizados de alta frecuencia.
76 7.4.
Crítica a los distintos métodos. El método de Penman-Monteith. 76 8.
Necesidades de aireación del suelo. 78 8.1.
La aireación del suelo y la fisiología de las raíces. 79 8.2.
Alteraciones en las actividades microbianas. 80 Capítulo
3. SALINIDAD. 83 1.
Origen de las sales. 83 2.
Salinización de los suelos. 85 3.
Físicoquímica de los suelos salinos. 85 3.1.
Definiciones. 85 3.2.
Solubilidad. 88 3.3.
Sales más importantes. 89 3.4.
Conductividad eléctrica. 93 3.4.1.
Variación de la CE de la solución del suelo en función de su estado
de humedad. 97 3.4.2.
Relación entre la CE y otras medidas de la salinidad. 98 3.4.3.
CE máxima ocasionada por las distintas sales. 100 3.5.
Intercambio de cationes. 101 3.5.1.
CIC y PSI (CEC y ESP). 104 4.
Efectos de la salinidad sobre las plantas y el suelo. 106 4.1.
Efecto osmótico de las sales disueltas en la solución del suelo. 106 4.1.1.
Relación salinidad-producción de los cultivos. 108 4.1.2.
La fórmula de Maas-Hoffman. 109 4.1.3.
Resistencia y sensibilidad de las plantas a la salinidad. 113 4.2.
Efecto del sodio adsorbido. 117 4.2.1.
Floculación y dispersión de los coloides. 117 4.2.2.
Factores que afectan a las fuerzas de repulsión. 118 4.2.3.
Hinchamiento de los agregados del suelo. 119 4.2.4.
El efecto dispersante del Na de cambio. 119 4.2.5.
Dispersión, PSI y CE. 120 4.3.
Toxicidad. 120 5.
Clasificación de los suelos salinos. 123 5.1.
Localización de las sales. 125 5.2.
Suelo normal. 127 5.3.
Suelo salino. 127 5.4.
Suelo sódico. 128 5.5.
Suelo salino-sódico. 130 6.
Prácticas agrícolas contra la salinidad.
131 6.1.
Elección de cultivos. 132 6.2.
Mejora de la resistencia de las plantas a la salinidad. 132 6.3.
Abonado. 132 6.4.
Métodos y prácticas de riego. 133 7.
Resumen de las técnicas de recuperación de los suelos salinos. 134 Capítulo
4. CALIDAD DEL AGUA DE RIEGO. 137 1.
Introducción. 137 2.
Salinidad. 137 2.1.
Criterio de salinidad. 139 2.1.1.
Clasificación de Richards. 140 2.1.2.
Clasificación del Comité de Consultores U.C. 140 2.1.3.
Clasificación de la FAO. 140 2.1.4.
Inconvenientes de estas clasificaciones. 140 2.1.5.
El criterio de salinidad en RLAF. 143 2.2.
Criterio de sodicidad. 144 2.2.1.
RAS. Su relación con el PSI del suelo. 144 2.2.2.
Clasificación de Richards. 145 2.2.3. Clasificación de la FAO de 1976. RASad. 148 2.2.4.
Clasificación de la FAO de 1987. RASO. 150 2.3.
Criterio de toxicidad. 152 3.
Problemas varios. 155 3.1.
Exceso de nitrógeno. 155 3.2.
pH. 155 3.3.
Magnesio. 155 4:
Tabla resumen para la evaluación de un agua de riego. 155 5.
Reutilización de aguas residuales. 156 Capítulo
5. PECULIARIDADES AGRONÓMICAS DE LOS RLAF. 159 1.
Introducción . 159 2.
Necesidades de agua de los cultivos en riegos localizados de alta
frecuencia . 160 2.1.
Efecto de la localización en el valor de ET. 160 2.2.
¿Cúanta agua se ahorra con RLAF?. 162 2.3.
Riegos deficitarios de alta frecuencia. 163 3.
El bulbo húmedo en el riego localizado . 164 3.1.
Formación del bulbo. 164 3.2.
Factores que afectan ala forma del bulbo. 165 4.
Adaptación de las raíces al riego localizado. 169 5.
Régimen de humedad del suelo. 170 5.1.
Los rendimientos de los cultivos y el régimen de humedad. 170 5.2.
Aireación del suelo en riegos localizados de alta frecuencia. 172 5.3.
El «régimen permanente» de humedad. 173 5.4.
Riego a pulsos. 175 6.
Salinidad. 177 6.1.
Efecto de la alta frecuencia. 177 6.2.
Efecto de la localización. 177 6.3.
Lavado de sales en riegos localizados. 178 7.
El abonado en los RLAF. 179 8.
Ventajas e inconvenientes de los riegos localizados de alta frecuencia.
180 Capítulo
6. DISEÑO AGRONÓMICO. 183 1.
Introducción. 183 2.
Necesidades de agua. 184 2.1.
Cálculo de ETo. 184 2.2.
Elección de Kc. 186 2.3.
Efecto localización. 186 2.4.
Correcciones por condiciones locales. 187 2.4.1.
Variación climática. 187 2.4.2.
Variación por adversión. 188 2.5.
Necesidades netas N. 188 2.6.
Necesidades totales Nt. 190 2.6.1.
Eficiencia de aplicación de RLAF. 192 2.6.2.
Necesidades de lavado. 193 3.
Dosis, frecuencia y tiempo de riego. Número de emisores por planta y
caudal del emisor. 195 3.1.
Número de emisores por planta. 195 3.2.
Porcentaje de superficie mojada. 195 3.3.
Área mojada por un emisor . 196 3.4.
Cálculo a partir de la prueba de campo. 198 3.5.
Cálculo por medio de tablas. 203 4.
Disposición de los emisores. 204 4.1.
Árboles. 204 4.2.
Cultivos herbáceos. 208 5.
Ejemplo de diseño agronómico. 209 5.1.
Cultivo arbóreo (naranjos). 210 5.2.
Cultivo hortícola (fresón). 210 Segunda
parte: MATERIALES. 217 Capítulo
7. SISTEMAS DE RLAF. ELEMENTOS DE LA INSTALACION. 219 1.
Introducción. 219 2.
Sistemas de riego localizado de alta frecuencia. 219 3.
Algunos problemas del riego por goteo. Nuevas soluciones. 220 3.1.
El bulbo húmedo en suelos ligeros. 221 3.2.
Riego de cultivos en línea. El riego localizado por franjas. 224 3.3.
El riego por goteo subterráneo. 225 4.
Esquema de una instalación de riego. Definiciones. 227 5.
Esquema de un cabezal de riego. 228 Capítulo
8. EMISORES. 233
1.
Introducción. 233 2.
Hidráulica de los emisores. 234 2.1.
Régimen hidráulico. 234 2.2.
El número de Reynolds. 234 2.3.
Relación caudal-presión. 237 2.4.
Sensibilidad a las variaciones de presión. 240 3.
Sensibilidad alas obturaciones. 240 4.
Sensibilidad a la temperatura. 242 5.
Clasificación y tipo de emisores. 243 5.1.
Goteros. 243 5.1.1.
De largo conducto. 243 Microtubos.
243 Helicoidales.
245 De
laberinto. 246 5.1.2.
De orificio. 246 5.1.3.
Vortex. 247 5.1.4.
Autocompensante. 248 5.2.
Mangueras. 249 5.3.
Cintas de exudación. 250 5.4.
Microaspersores. 252 5.4.1.
Ventajas. 254 5.4.2.
Inconvenientes. 254 5.4.3.
Resumen de ventajas e inconvenientes. 258 5.5.
Microtubos de alto caudal. 259 6.
Características constructivas. 259 6.1.
Puntos de emisión. 259 6.2.
Sistemas de limpieza. 260 6.3.
Conexión del emisor a la tubería lateral. 260 6.4.
Uniformidad de fabricación. 261 6.5.
Identificación y datos de catálogo. 262 6.6.
Comprobación de las características de un emisor. 263 Capítulo
9. TUBERÍAS. 265 1.
Materiales. 265 2.
Tuberías de plástico. Normalización y definiciones. 266 2.1.
Normalización. 266 2.2.
Presiones. 266 2.3.
Diámetros. 267 3.
Tuberías de PVC. 269 4.
Tuberías de polietileno. 269 5.
Cálculo hidráulico de tuberías. 272 5.1.
Fórmulas adecuadas para riegos localizados. 272 5.1.1.
Régimen laminar. 273 5.1.2.
Régimen crítico. 274 5.1.3.
Régimen turbulento. 275 5.2.
Otras fórmulas. 277 5.3.
Ejemplos tipo. 279 5.4.
Efecto de las conexiones emisor‑lateral. 281 5.5.
Determinación experimental de la longitud equivalente de una conexión.
282 5.6.
Efecto de la disminución progresiva del caudal. 282 5.7.
Pérdida de carga en un lateral porta-goteros. 283 Capítulo
10. FILTRADO Y TRATAMIENTO DE AGUAS. 285 1.
Causas de las obturaciones. 285 2.
Riesgo potencial de obturaciones por el agua de riego. 287 3.
Prefiltros. 287 3.1.
Decantadores. 288 3.1.1.
Velocidad de sedimentación. 289 3.1.2.
Diseño de un decantador. 289 3.2.
Hidrociclón. 292 4.
Filtros de arena. 292 4.1.
Descripción. 292 4.2.
Filtrado a través de un medio granular. 294 4.3.
Selección de la arena. 296 4.4.
Pérdida de carga y limpieza. 297 4.5.
Diseño. 297 4.6.
Emplazamiento en el cabezal. 299 4.7.
El filtrado de aguas residuales. 299 5.
Filtros de malla. 300 5.1.
Descripción. 300 5.2.
Tipos de mallas. 301 5.3.
Pérdida de carga y limpieza. 303 5.4.
Diseño. 304 5.5.
Emplazamiento. 305 6.
Filtros de anillas. 306 7.
Válvulas de drenaje. 306 8.
El filtrado en riegos comunitarios. 306 9.
Tratamientos de aguas. 308 9.1.
Obturación producida por microorganismos.
309 9.1.1.
Desarrollo de algas en depósitos al aire libre. 309 9.1.2.
Tratamientos alguicidas en depósitos. 309 9.1.3.
Obturación producidas por microorganismos en el interior de las
instalaciones. 310 a)
Descripción del fenómeno. 310 b)
El cloro como oxidante y biocida. 311 c)
Tratamiento preventivo con cloro. 312 d)
Recuperación de emisores obturados. 312 9.2.
Precipitados químicos. 313 9.2.1.
Carbonato cálcico. Tratamiento preventivo. 313 9.2.2.
Carbonato cálcico. Tratamiento de limpieza. 314 9.2.3.
Precipitados de Fe, Mn, y S. Tratamiento preventivo. 315 9.2.4.
Precipitados de Fe, Mn, y S. Tratamiento de limpieza. 316 Capítulo
11. FERTIRRIGACIO. 317 1.
Introducción. 317 2.
Agronomía de la fertirrigación. 317 2.1.
Necesidad, ventajas e inconvenientes de la fertirrigación. 317 2.2.
Los nutrientes en el suelo y las plantas. 319 2.2.1.
Nitrógeno. 319 2.2.2.
Fósforo. 321 2.2.3.
Potasio. 322 2.2.4.
Nutrientes secundarios y microelementos. 323 2.3.
Abonos utilizados en fertirrigación. 324 2.3.1.
Requisitos. 324 2.3.2.
Productos básicos. 324 2.3.3.
Abonos sólidos y líquidos. 326 2.4.
Normas prácticas de fertirrigación. 328 2.5.
Aplicación de otros productos con el agua de riego. 331 3.
Instalaciones de fertirrigación. 331 3.1.
Depósitos de abono. 331 3.2.
Sistemas de inyección de abono. 332 3.2.1.
Tanque de abonado. 332 a)
Descripción. 332 b)
Fórmula de abonado. 334 c)
Procedimiento de mejorar la uniformidad del abonado del tanque.
336 3.2.2.
Inyector venturi . 338 3.2.3.
Dosificadores de abono. 339 a)
Dosificadores eléctricos. 339 b)
Dosificadores hidráulicos. 342 3.2.4.
Otros sistemas de inyección de abonos. 343 3.2.5.
Criterios de elección. 344 Capítulo
12. APARATOS DE CONTROL Y MEDIDA. 347 1.
Contadores. 347 1.1.
Contador Woltman. 347 1.2.
Contador proporcional. 349 1.3.
Rotámetro. 350 1.4.
Contador de ultrasonidos. 351 1.5.
Contador electromagnético. 353 1.6.
Transmisiones de datos de los contadores. 354 2.
Manómetro. 355 3.
Reguladores de presión. 356 3.1.
Regulador de muelle. 357 3.2.
Regulador de nivel hidráulico. 358 3.3.
Reguladores de gran diámetro. 360 4.
Limitador de caudal. 362 4.1.
Limitador de diafragma. 363 4.2.
Limitador de muelle. 365 4.3.
Otros limitadores. 368 5.
Válvula multivías. 368 6.
Válvula hidráulica. 370 6.1.
Válvula hidráulica normalmente abierta. 370 6.2.
Válvula hidráulica normalmente cerrada. 372 7.
Derivados de la válvula hidráulica. 373 7.1.
Electroválvula . 373 7.2.
Reguladora de presión. 374 7.2.1.
Reductora de presión . 376 7.2.2.
Sostenedora depresión. 376 7.3.
Limitadora de caudal. 376 7.4.
Válvula volumétrica. 376 7.5.
Otros derivados de la válvula hidráulica. 381 8.
Tomas de parcela en riegos comunitarios. 382 Capítulo
13. AUTOMATIZACIÓN. 383 1.
Introducción. 383 2.
Automatización por tiempos. 384 3.
Automatización por volúmenes. 385 3.1.
Riego secuencia] con válvulas volumétricas. 386 3.1.1.
Riego con satélite. 388 3.1.2.
Transmisión a distancia de señales hidráulicas. 388 3.1.3.
Válvula antitopográfica. 389 3.2.
Riego con programación electrónica por volúmenes. 389 4.
Automatización por otros parámetros. 391 5.
Fertirrigación y automatización. 391
Tercera
parte: DISEÑO HIDRÁULICO Y MANEJO. 395 Capítulo
14. UNIFORMIDAD DE RIEGO. 397 1.
Uniformidad de riego. 397 1.1.
Coeficiente de uniformidad (CU). 397 1.2.
Valores recomendados de CU. 398 1.3.
Factores que intervienen en CU. 398 2.
Factores constructivos. 399 2.1.
Coeficiente de variación de fabricación (CV). 399 2.2.
Distribución normal de caudales. 401 2.3.
Efecto de CV en la uniformidad de riego. 402 3.
Factores hidráulicos. 403 4.
Fórmula de CU a emplear en el diseño.
404 5.
Otros coeficientes de uniformidad. 405 6.
Evaluación de instalaciones en operación. 405 6.1.
Uniformidad de riego. 406 6.2.
Diagnóstico de una baja uniformidad. 406 Capítulo
15. SECUENCIA DEL DISEÑO HIDRÁULICO Y CALCULO DE LA SUBUNIDAD DE RIEGO.
411 1.
Secuencia del diseño hidráulico de un RLAF. 411 2.
Tolerancia de caudales. 414 3.
Tolerancia de presiones. 415 4.
Diseño de la subunidad de riego. 416 5.
Cálculo de laterales. 417 5.1.
Laterales alimentados por un extremo. 417 5.1.1.
Fórmulas generales. 417 5.1.2.
Caso 1. Terreno horizontal. 425 5.1.3.
Caso 2. Terreno subiendo. 427 5.1.4.
Caso 3. Terreno bajando. 428 5.2.
Laterales alimentados por un punto intermedio. 431 6.
Cálculo de terciarias. 436 6.1.
Caso 1. Subunidad rectangular. Diámetro constante. 436 6.2.
Caso 2. Subunidad rectangular. Diámetro variable. 436 6.3.
Caso 3. Subunidad no rectangular. 452 Capítulo
16. DISEÑO DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN Y CABEZAL DE RIEGO. 455 1.
Diseño de secundarias y primarias. 455 1.1.
Trazado de la red. 455 1.2.
Diámetros y timbraje. 456 1.2.1.
Presión disponible conocida. 456 1.2.2.
Presión disponible desconocida. 460 a)
Soluciones clásicas. 461 b)
Cálculo mediante ordenador. 462 c)
Criterio práctico. 463 2.
Diseño del cabezal de riego. 464 2.1.
Coeficientes de seguridad. 465 2.2.
Emplazamiento del cabezal. 465 3.
Ejemplo de diseño completo de un RLAF. 466 Capítulo
17. MANEJO DEL RIEGO LOCALIZADO. 479 1.
Introducción. 479 2.
Programación del riego. 479 2.1.
Programación por parámetros climáticos. 480 2.2.
Programación en función de la humedad del suelo. 481 2.3.
Programación en función de indicadores de estrés hídrico de los
cultivos. 481 3.
Programación práctica del riego localizado. 481 4.
Programación de la fertirrigación. 486 5.
Control de las instalaciones. 490 5.1.
Parte diario depresiones y caudales. 490 5.2.
Inspección periódica de emisores y tuberías. 493 5.3.
Tratamientos preventivos. 493 6.
Evaluación de un riego localizado. 494 6.1.
Evaluación de las instalaciones. 494 6.2.
Evaluación agronómica. 494 6.2.1.
Necesidades de agua. 494 6.2.2.
Bulbo húmedo. 494 6.2.3.
Abonado. 495 6.2.4.
Salinidad. 495 Apéndice
1. HIDRÁULICA DE LOS LATERALES DE RIEGO. 497 1.
Fórmulas generales de los laterales. 497 2.
Laterales alimentados por un extremo. 503 2.1.
Caso 1. Terreno horizontal (i = 0). 503 2.2.
Caso 2. Terreno subiendo (i > 0). 503 2.3.
Caso 3. Terreno bajando (i < 0). 504 2.3.1.
Subcaso 3. l.lil< J'. 504 2.3.2.
Subcasolil>_ J'. 506 3.
Laterales alimentados por un punto intermedio. 506 BIBLIOGRAFÍA. 513 |