Infiltración del Agua de Riego o Lluvia

 

Autor: Ing. Fernando Hernández

El agua de riego y la lluvia como todo proceso tiene sus índices de eficiencia, eso quiere decir que no toda el agua que se aplica al cultivo o toda la lluvia caída es aprovechada por el cultivo. Para ser aprovechada por el cultivo el agua debe entrar al suelo, llegar a la zona donde están las raíces y ser absorbidas por la planta. En este documento analizaremos el proceso por el cual el agua pasa de la superficie del suelo al interior del suelo en el proceso conocido como infiltración.

 El riego por aspersión buscala infiltración máxima del agua aplicada

La Infiltración y la Textura del Suelo

 

La infiltración depende en gran medida de la textura del suelo. Como textura se conoce la composición del suelo en arena, limo y arcilla.

Las arenas son partículas gruesas como la arena del mar y las arcillas son partículas finas muy pulverizadas como las utilizadas para hacer jarrones y ladrillos, por su parte el limo es una partícula de un tamaño intermedio entre la arena y las arcillas.

Si un suelo tiene mucha arena, tiende a permitir el paso del agua con facilidad, por lo tanto el suelo absorberá mucha agua y la infiltración será máxima. Por otro lado, si el suelo tiene mucha arcilla, el paso del agua se verá dificultado y la infiltración se verá reducida. Finalmente, el limo se comporta como la arcilla y limita el paso del agua con una infiltración muy baja.

En los suelos artificiales como los sustratos utilizados dentro de los invernaderos el diseño del sustrato  es para permitir la máxima infiltración, la cual incluso es superior a la arena.

La Infiltración y la Estructura del Suelo.

 

La estructura del suelo es la forma en que están agrupadas las partículas de suelo, eso en el lenguaje popular se conoce como terrones. Hay terrones grandes y terrones pequeños, incluso hay terrones microscópicos.

 Cuando se pasa la rastra se rompen los terrones grandes en terrones cada vez más pequeños. La idea es producir muchos terrones pequeños sin llegar a romperlos del todo produciendo la pulverización del suelo, lo cual es dañino para los cultivos.

La rastra produce terrones pequeños llamados agregados que favorecen la infiltración

Cuando la humedad del suelo es la adecuada se producen terrones pequeños, cuando el suelo tiende a estar muy seco se produce polvo lo cual es dañino, si se prepara el suelo cuando está muy húmedo se produce barro y tiende a ponerse el suelo como cuando se hace adobe para construir casas, lo cual es nefasto para los cultivos.

La idea es tener agregados de suelo (estructuras)  muy pequeñas sin llegar a ser polvo,  que dejen pasar el agua y aumente la infiltración.

La Infiltración y la Materia Orgánica.

 

La materia orgánica tiende a aumentar la infiltración, también tiene un efecto cementante en las partículas de suelo y tiende a mantener unido a las estructuras de suelo y por lo tanto mejora la absorción de agua.

En los sustratos orgánicos la infiltración tiende a ser muy alta, pero la materia orgánica seca tiende a ser hidrofóbica, eso quiere decir que el agua entra y al suelo y sigue de largo saliendo por los drenajes a pesar de permanecer seco el suelo, es por ello que se recomienda que los sustratos orgánicos permanezcan con cierto grado de humedad para que el agua infiltre y se absorba por las partículas orgánicas.

La Infiltración y la Humedad del Suelo.

 

El suelo ideal tiene 50% de espacio poroso y 50% de espacio ocupado por el suelo puro. De ese 50% de espacio poroso es ideal que el 25% sean macroporos y el otro 25% sean microporos.

Los macroporos por lo general conducen el agua y producen la aireación para las raíces de los cultivos como se describe en el artículo sobre la respiración vegetal y los microporos retienen el agua  para los cultivos, que es lo que se detecta cuando se siente el suelo húmedo al tocarlo con la mano.

Si hay mucha humedad en el suelo se llenan todos los microporos y los macroporos, eso hace que el agua no pueda seguir entrando al suelo y se detiene la infiltración, para entender esto haremos un símil con una carretera vacía que permite que los vehículos adquieran gran velocidad y pasen rápidamente como una infiltración alta. Cuando la carretera está llena de vehículos se produce tránsito pesado, los vehículos transitan lentamente y llega un momento en que ya no pueden recibir más vehículos, haciendo la analogía con la infiltración eso indica que la infiltración es cero.

La Infiltración y las Lluvias.

 

La lluvia tiene dos efectos sobre la infiltración del agua.

El primer efecto es cuando las gotas de agua golpean al suelo desnudo que está recién restreado y surcado y todavía no ha emergido el cultivo o todavía no se ha trasplantado el cultivo. En ese punto el agua al golpear el suelo rompe las estructuras conocidas también como agregados o terrones y produce una costra impermeable que impide la entrada de agua deteniendo la infiltración.

Dependiendo de la textura y el contenido de materia orgánica del suelo la estructura es más estable y resiste el impacto de las gotas de lluvias, pero si la lluvia es muy intensa puede superar la resistencia de la estructura, romperse y formarse la costra.

Esa costra al secarse es tan dura que puede impedir la emergencia del cultivo, es común en nuestro programa de asistencia técnica escuchar sobre cultivos de pepino, melón o cilantro tapizados por lluvias intensas. En el cultivo de melón en el estado Lara en Venezuela es común cubrir el suelo con aserrín o cualquier sustrato suelto que impida la formación de costra para evitar el problema citado anteriormente, sin embargo en el estado Guárico es más común escuchar sobre esos problemas ya que ellos no hacen la práctica del estado Lara.

El otro efecto que tiene la lluvia está relacionado con la humedad del suelo. En las zonas tropicales tiende a haber lluvias intensas de corta duración pasar varios días sin llover y luego caen otras lluvias intensas.

En esas lluvias intensas pasan varias cosas:

Al principio el suelo está seco y la infiltración es máxima, toda el agua que cae es absorbida por el suelo y se puede decir que toda la lluvia es aprovechable por el cultivo. En la medida que sigue cayendo agua se saturan los macro y los microporos y se produce la saturación del suelo. En ese momento la infiltración se detiene.

Cuando la infiltración se detiene el suelo se encharca si es plano, pero si es inclinado el agua empieza a desplazarse hacia los ríos y quebradas, saliendo del sistema. Esto es una pérdida de agua importante y la eficiencia de la lluvia se reduce, hay que calcular cuánta agua de la efectivamente caída pasa a estar disponible para el cultivo y cuanta se va por los ríos o quebradas en forma de escorrentía.

En el software de fertirriego se asume que existe buen drenaje  que toda lluvia en exceso se pierde por escorrentía y no queda encharcada en el cultivo. Para conocer más sobre el software de fertirriego recomendamos visitar el siguiente link:

http://www.agro-tecnologia-tropical.com/software_fertirriego.html

La infiltración y el tipo de riego.

 

El riego por aspersión se comporta similar a una lluvia, sin embargo, la intensidad es controlada para maximizar la infiltración.

Un sistema de riego por aspersión bien manejado no debe producir agua de escorrentía y se debe detener el riego cuando el agua empieza a desplazarse por los surcos.

Riego con miniaspersores

En el valle de Chirgua en el estado Carabobo en Venezuela es común regar en exceso el cultivo de la papa, pero para que el agua no se pierda por escorrentía hacen una suerte de tapizas en los surcos que retienen el agua y frenan el flujo dentro de los surcos, el agua se encharca y posteriormente en la medida que el suelo se va secando se absorbe el resto del agua. De esta forma la infiltración es máxima y la escorrentía es cero.

Este sistema tiene el fuerte inconveniente que esas condiciones de fuerte saturación con agua fomentan el desarrollo de enfermedades como la Phythophthora tanto en hojas como en tallos y tubérculos y también fomenta bacterias como la Ralstonia solanacearum en tallos y Erwinia en tubérculos.

Cuando caen lluvias imprevistas durante el período seco en especial cuando está cerca la cosecha los agricultores deben salir desesperados a eliminar las tapizas con el tractor para que el agua fluya y no se produzca pérdidas de los cultivos por problemas como los mencionados en el párrafo anterior.

Los aspersores tradicionales producen gotas muy grandes y la intensidad del riego es muy alta por lo que la escorrentía tiende a presentarse antes. Actualmente hay agricultores cambiándose a miniaspersores que las gotas son más pequeñas y la intensidad del riego es menor y la escorrentía se reduce prácticamente a cero. Ellos dicen que este sistema ahorra agua.

Otro punto a favor del riego por miniaspersores es que el sistema de riego es fijo y los operarios deben abrir y cerrar llaves para regar los lotes, mientras que con el sistema de riego tradicional deben desarmar el riego e instalarlo en otro lugar del lote de cultivo.

Al ser el trabajo mayor tienden a regar por más tiempo para distanciar los riegos y por lo tanto reducir el trabajo. Con el riego con miniaspersores riegan cada dos o tres días, mientras, que con las pistolas tradicionales lo hacen semanalmente.

En el riego por goteo no se produce escorrentía, las gotas del riego siempre son menores que la tasa de infiltración, por lo tanto la humedad se acumula dentro del suelo pero nunca en la superficie como el riego por aspersión.

Los riegos por surcos y por inundación si buscan saturar el suelo y producir escorrentía que es la forma de mover el agua en el suelo.

En el riego por inundación como el practicando con el arroz se hacen labores para romper la estructura y forzar la aparición de costras eliminado la infiltración a propósito. Esto sólo es justificable para el cultivo del arroz y para algunos pastos, para el resto de los cultivos es inaceptable.

La Infiltración y La Cobertura del Suelo

 

La Cobertura del suelo puede ser de varias maneras:

La primera manera es con la vegetación natural, las malezas y el cultivo. Cuando el suelo está cubierto de vegetación las lluvias no impactan en el suelo y no se rompe la estructura del suelo, de esa manera no se forma la costra que impide la infiltración.

Por otro lado la escorrentía es retenida por el cultivo y avanza mas lentamente dando mas tiempo a que ocurra la infiltración.

Cultivos pequeños dejan el suelo desnudo y permiten el impacto de la lluvia al suelo, cuando el cultivo crece y se cubre el suelo el impacto de la lluvia se detiene y permite la formación nuevamente de las estructuras, favoreciendo de nuevo la infiltración.

Las hojas que caen del cultivo también cubren el suelo y favorecen la infiltración.

La otra forma de coberturas es con el mulch o acolchado. El acolchado puede ser con pajas que cubren el suelo o productos porosos en este caso se previene la presencia de malezas y se fomenta la infiltración. Cubrir el suelo con gound cover hace un efecto similar a la coberturas con pajas y también se controlan las malezas y se fomenta la infiltración.

El uso de acolchado plástico reduce la infiltración

El otro tipo de cobertura es con acolchado plástico, el acolchado plástico impide que el agua impacte la superficie del suelo, evita que se forme la costra, pero impide la infiltración en la zona cubierta de plástico. Con acolchado plástico se fomenta la escorrentía, sin embargo en nuestra experiencia con nuestro programa de asistencia técnica hemos conseguido que la presencia de acolchado plástico hace que el cultivo se comporte como si estuviera regado por surcos en la época de lluvias y si ocurre algo de infiltración en el surco que no está cubierto de plástico y el agua sube al resto de surco o cantero por capilaridad. Para conocer más sobre el efecto de este acolchado plástico recomendamos visitar el artículo sobre acolchado plástico.

La Infiltración y El Fertirriego.

 

El fertirriego es aplicar agua mezclada con fertilizantes, en el proceso del riego de los cultivos. Si se aplica riego en exceso se produce escorrentía y el agua sale del cultivo en forma de escorrentía eso significa que se pierde la inversión realizada en los fertilizantes aplicados y se produce una importante contaminación de los ríos, lagunas o el mar por el efecto eutroficante de los fertilizantes analizados en el artículo sobre impacto ambiental de los invernaderos.

Realizar tapizas como los paperos de Chirgua eliminan ese problema.

La cebolla en el Valle de Quibor en el Estado Lara en Venezuela, era fertirrigada por surcos y dejaban el suelo saturado de agua con fertilizantes que poco a poco era absorbida por el suelo y no se perdía fertilizante porque la forma en que estaban diseñados los surcos no permitían la salida del agua.

La infiltración en el valle de Quibor es muy baja por haber suelos muy limosos con baja estabilidad estructural que tendía a pulverizarse y a formar costras. El riego por aspersión es muy difícil en esos suelos, actualmente están migrando de riego por surcos a riego por goteo.

 

La infiltración y el software de fertirriego

 

El equipo de Agro-Tecnologia-Tropical.com, ha desarrollado un software para gerenciar el fertirriego y hacer cálculos de los requerimientos de agua y abono dependiendo de las condiciones climáticas, de la edad del cultivo y del tipo de cultivo. Este software sirve tanto para cultivos de campo abierto como para cultivos dentro de invernaderos.

En los cultivos a campo abierto el software hace un balance hídrico que depende de la evapotranspiración del cultivo, del agua de riego recibida y de la lluvia caída. Sin embargo, para el cálculo del agua disponible para el cultivo no considera el agua caída sino el agua infiltrada.

La infiltración es estimada de acuerdo a la textura del suelo, a la humedad del suelo al momento en que ocurre la precipitación  y la intensidad de la lluvia caída. A mayor lluvia caída la infiltración es mayor, pero el porcentaje de agua infiltrada es menor y se produce mayor escorrentía. Si el suelo está muy húmedo al momento de caer la lluvia la infiltración se reduce en comparación a una lluvia de similar magnitud con el suelo seco.

La textura de suelo se introduce cuando se ingresan los resultados de los análisis de suelo, realizados por un laboratorio. La precipitación se mide con la tina tipo cuñete. La humedad del suelo se estima realizando el balance hídrico que mide o estima  las  entradas (agua infiltrada + agua de riego + agua que asciende en forma capilar del subsuelo)  y le resta la medición o evaluación de las salidas ( agua evapotranspirada + agua lixiviada a capas profundas).  Por supuesto que el agua infiltrada es la lluvia menos la escorrentía. Este software parte del supuesto que hay buen drenaje y la escorrentía es máxima cuando se produce.

Para contratar el software de fertirriego puede mandar un mensaje a nuestro correo electrónico                                         comentarios@agro-tecnologia-tropical.com , para conocer mas sobre el software de fertirriego puede hacer clic en el siguiente link:

http://www.agro-tecnologia-tropical.com/software_fertirriego.html


Advertencia: este texto ha sido escrito para dar información a los agricultores, por lo tanto los estudiantes, profesores y científicos deben visitar el artículo sobre extensión agrícola para ver el alcance de nuestra página web

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