FONAIAP   DIVULGA  No.  58                                                                                                             Octubre-Diciembre  1997

El cultivo del manguero en Venezuela. X: métodos de riego

 Manuel Wagner

Ing. Agr. Instituto de Investigaciones en Recursos Agroecológicos
FONAIAP-CENIAP- MARACAY
 

Debido a la creciente dependencia de la importación de alimentos, el estan-camiento de los rendimientos de los sistemas de producción subordinados de las lluvias y a la posibilidad de realizar crecientes exportaciones de cultivos tropicales (frutales) a los mercados de los Estados Unidos de Norteamérica (USA), el Caribe y Europa,en Venezuela se hace necesario intensificar eficientemente el uso de la tierra, especialmente en los cultivos que dependen en gran parte del año de la aplicación del riego.

En esta disciplina se utiliza una amplia gama de técnicas y métodos, sin conocerse en detalle la forma como se usa cada método, el suelo donde es aplicada el agua y el tipo de cultivo que se explota. Asi mismo, la producción de conocimientos para generar tecnologías a ser utilizadas por los productores debe centrarse en los procesos, impidiendo cometer defectos en el diseño, de tal manera de obtener un producto de calidad que satisfaga las necesidades de los usuarios (Gómez, 1995).

En este sentido, al introducir en el campo tecnologías relacionadas con el uso y manejo del riego, las mismas, según Norero (1976) deben garantizar alta eficiencia de utilización del agua y la tierra, ya que si el riego se aplica ineficientemente significa perder en el suelo minerales que pueden aprovechar los cultivos para alcanzar altos rendimientos.

 Relaciones suelo-agua-planta

Almacenamiento de agua en el suelo

Un riego eficiente sólo se alcanza cuando se efectúa en el momento oportuno y con la cantidad adecuada, de manera que exista un máximo de economía en agua y en mano de obra. Para el cultivo del manguero, el riego es indispensable en su período de crecimiento y su escasez afecta la floración y demora el desarrollo del fruto.

 Profundidad de raíces

La profundidad efectiva de las raíces del manguero es muy variable y la misma depende de la variedad y de la condición de textura y estratificación del suelo. Aún cuando existe tal variabilidad, se pueden estimar los valores que se presentan en el Cuadro 1. 

Cuadro 1.   Relación de la textura del suelo y la profundidad radical del mango.
Textura del suelo	Profundidad radical  efectiva (Rx) en m
Arena fina	1,50
Franco-arenosa fina	1,67
Franco-limosa	1,50
Franco-arcillosa	1,00
Arcillosa	0,67
Fuente: Thornthwaite-Mather (1957).

 Agua disponible en el suelo

La cantidad de agua disponible en el suelo para este cultivo depende de la textura, de la densidad aparente y de la macroporosidad del suelo. Como tales características varían de un suelo a otro, la cantidad de agua disponible también será diferente, utilizando la referencia que aparece en el Cuadro 2.

Se puede llegar a estimar dicha variable, utilizando por ejemplo las cifras que aparecen en los cuadros 1 y 2 antes señalados; se estima para un suelo franco sembrado con el cultivo mango, que el productor debe aplicar en cada riego 0,17 cm de agua por cada cm de profundidad del suelo, que transformado a lámina neta de riego de asiento (LNRA) será igual a:

 LNRA = FAD x Rx = 0,17 cm/cm x 150 cm = 25,5 cm (255 l/m2)

Reposicion del agua agotada en el suelo

La mayoría de nuestros productores de mango riegan su plantación cuando la misma presenta síntomas de marchitez; esta situación origina que el cultivo altere su proceso metabólico, disminuyendo su producción y desmejorando la calidad de los frutos cosechados. Por estas razones, es conveniente dar a conocer el concepto de fracción de agotamiento del agua en el suelo (FAAS), el cual representa el momento oportuno de suministrar a través del riego el agua al cultivo.

De acuerdo con la referencia citada por Smith (1993), la fracción de agotamiento de agua en el suelo depende del clima, uso consuntivo, textura del suelo y el estado de desarrollo del cultivo. En este sentido, a continuación aparece la información que está relacionada con la mencionada fracción, la cual será posteriormente utilizada como referencia para estimar la lámina neta de riego sucesiva.

  Lámina neta de riego sucesivo (LNRS)

El suelo actúa como un reservorio de agua, la cual es absorbida por el cultivo. Por esta razón es necesario tener presente cuáles son las disponibilidades de ese reservorio para reponer al cabo de cierto tiempo el agua que las plantas han consumido. Tales reservas dependen de la profundidad efectiva de las raíces, de la capacidad de retención de humedad y de la fracción de agotamiento de agua en el suelo. En este sentido, la lámina neta de riego (LNRS) que se debe aplicar en los riegos sucesivos para reponer el agua agotada será igual a:

LNRS = LNRA x FAAS

Siguiendo con el ejemplo antes citado, se tiene que la lámina neta de riego sucesivo, para una condición de clima seco, en estado desarrollo adulto del manguero será igual a:

LNRS = 25,5 cm x0,45 = 11,47 cm (114,7 l/m²)

Momento oportuno de riego

La forma más lógica para determinar el momento oportuno de riego se consigue observando a la planta, ya que es ella quien necesita el agua para producir los frutos. Sin embargo, los síntomas visuales como doblamiento de las hojas en el momento de mayor calor del día, apariencia de la planta, etc, no se deben tomar como referencia para regar, ya que son procedimientos tardíos y sólo se manifiestan después de haberse producido un déficit hídrico dañino para la planta.

En este sentido, para obtener valores reales del momento oportuno de riego, es necesario insistir en el concepto del uso consuntivo o evapotranspiración del cultivo mango. La distinción entre estos dos términos es, en gran parte académica, con diferencias numéricas que están casi siempre dentro de los errores de medición y se tratan como sinónimos.

Antes de obtener el uso consuntivo del cultivo se debe hacer un estudio de los informes climatológicos y agrícolas que existen en la zona bajo estudio. Con estos antecedentes se procede a seleccionar el método de estimación (tina tipo A) para luego, mediante el conocimiento de la evaporación (E) y el coeficiente promedio de desarrollo (Kc) del cultivo mango (0.70 - 0.95) pasar a calcular el uso consuntivo (UC), aplicando la fórmula siguiente de Blaney y Criddle (1950):

UC = E x Kc

 Continuando con el ejemplo se tiene que el valor numérico del uso consuntivo del cultivo mango, en una condición de evaporación de 6 mm/día y presentando un estado de desarrollo donde Kc es igual a 0.80, tenemos:

 UC = 6,25 mm/día x 0,80 = 5,0 mm/día

 El valor anteriormente calculado del uso consuntivo del cultivo mango se corresponde a un clima de condición moderadamente seca.

Después de analizar el concepto y la aplicabilidad del uso consuntivo del cultivo (UC), así como también la lámina neta de riego sucesivo (LNRS) pasamos a determinar el intervalo de tiempo entre dos riegos consecutivos, llamado también frecuencia de riego (FR), la cual identifica el momento oportuno de aplicarse el riego y que se puede calcular aplicando la fórmula siguiente:  
     FR= LNRS         114,7 mm     = 23 dias
                 UC         5 mm/día

En conclusión, se puede indicar que en un suelo de textura arenosa, explotado con el cultivo del manguero (adulto) se debe regar cada 23 días, para asegurar una óptima condición de humedad en el suelo, que garantice el pleno desarrollo del cultivo.

Métodos de riego en el cultivo

Existen varios métodos de aplicar el agua en huertos explotados con mangueros, cada uno de los cuales tiene características propias, ventajas y limitaciones. Su utilización va a depender de la pendiente del terreno, el tipo de suelo, la disponibilidad del agua, la edad del cultivo, la mano de obra y los recursos económicos existentes. El agua de riego se puede aplicar utilizando métodos por gravedad y tuberías a presión. Para el caso específico de este trabajo, en Venezuela los métodos más utilizados en el cultivo mango son los siguientes:

* Por gravedad:

1) Surcos tradicionales

2) Surcos modificados

* Por Tuberías a presión:

1) Aspersión convencional (sub-arbóreo)

2) Microaspersión

3) Goteo

Riego por gravedad (surcos tradicionales)

El agua de riego generalmente se aplica en surcos rectos de gran longitud, orientados en la dirección de la pendiente, la cual debe estar comprendida entre 0 y 1%, con una máxima de 2%. El tipo de suelo no debe ser arenoso y el gasto empleado debe alcanzar valores que no ocasionen erosión. Para obtener una eficiente utilización de este método, conviene aplicar el agua en un tiempo breve. En tal sentido, es necesario utilizar al principio del riego un elevado caudal (no erosivo) para que el agua, en breve tiempo, llegue al final del surco.

En algunas situaciones se recomienda disminuir la aplicación del agua antes de llegar al final del surco. En este aspecto, el agua deberá llegar al final del surco en 1/4 del tiempo requerido para aplicar la lámina neta de riego sucesiva. Si retomamos el ejemplo de este trabajo donde la lámina neta de riego sucesivo es 11,7 mm y estimamos una infiltración básica (IB) en el suelo de 40 mm/h, el tiempo de riego (TR) será:

 TR = LNRS/IB = 114,7mm/40 mm/h = 2,86 horas

Es decir, que el tiempo para regar el final del surco será igual a:

 TRF= TR/4 = 2,86/4 h = 0,72 horas (43 min)

Cuando el agua haya llegado al final del surco se deberá reducir en 50% el caudal inicial. Con este valor se continúa regando hasta cumplir con el tiempo total del riego. Es conveniente citar que existen diferentes métodos para estimar el caudal de agua aplicada en los surcos, entre los cuales se pueden mencionar: aforador Parshall, volumetría y fórmulas empíricas. En este aspecto conviene consultar a los especialistas que se desempeñan en instituciones públicas y/o privadas, cercanas a la finca.

Respecto al trazado que deben llevar los surcos, éstos deben estar muy cerca de la planta cuando se encuentre en sus primeros estados de desarrollo y se van retirando de acuerdo con el crecimiento de la misma, de manera que siempre la infiltración del agua esté en contacto directo con las raíces pequeñas, generalmente las más activas y las que absorben mayor cantidad de agua.

Surcos modificados (platones)

Según FUSAGRI (1984), en Venezuela se emplean modificaciones del método de riego por surcos rectos, las cuales consisten en regar por surcos, pero reteniendo el agua mediante tapas. En plantas jóvenes se inicia el riego mediante un surco que pasa por debajo de la zona extrema de la copa del árbol de mango, aprovechando la existencia de las raíces absorbentes.

En la medida que la planta se va desarrollando, los surcos se van distanciando y posteriormente el propio productor va construyendo, a mano o con máquina, platones individuales en cada planta, de un diámetro igual o superior a la proyección de la copa del árbol, sin rebajar tierra cerca del tronco para evitar el contacto directo de la humedad con el pie del árbol, de manera de protegerlo del ataque de hongos, bacterias y virus. Dichos platones se conectan a un surco de alimentación (Figura 1), ubicado en el lado externo, en el cual se colocan las tapas necesarias para retener el agua. Durante el riego, el agua es enviada por el surco hasta el final del campo y luego desde el final hasta el inicio, se comienza a derivar hacia los platones, aislando cada uno y dejándolos llenos de agua mediante tapas de tierra. Para asegurar un buen humedecimiento del suelo conviene que dichas platones sean de base ancha.

Tuberías a presión (riego por aspersión sub-arbóreo)

La mano de obra en un huerto frutícola es cada vez más un factor limitante, de allí la necesidad de usar métodos de riego que tiendan a disminuirla progresivamente, conservando siempre las inversiones en un límite aceptable. Se puede decir que para cultivos rentables (mango de exportación) que se deben regar en forma permanente, la tendencia es hacia el empleo de instalaciones de riego en forma fija, con la alternativa de utilizar aspersores de presión moderada, montados sobre trípodes y acoplados a mangueras plásticas flexibles que permitan un manejo eficiente y económico del riego a nivel de finca.

Tal es el caso de recomendar el uso del riego por aspersor sub-arbóreo (Figura 2). Dicho método consiste en un equipo de bombeo, mangueras plásticas para transportar y distribuir el agua y aspersor para aplicar el riego sobre el suelo.

Con relación a la forma como funciona este método a nivel de campo, se indica que el agua enviada por un sistema de bombeo va a ser distribuida inicialmente por una tubería plástica de diámetros variables (50-125 mm); acoplada a esta última se encuentra una tubería de menor diámetro variable (16- 32 mm) y sobre esta tubería se inserta un aspersor de presión media variable (25- 60 libra/pulg2). Este aspersor es soldado a un trípode, el cual le sirve como soporte y medio para ser trasla-dado dentro del huerto.

El traslado o movimiento va a depender del tiempo o duración del riego en cada punto donde se instale el mismo.
El tiempo o duración del riego puede ser estimado así: 

TR=  V          Ar x LBRS        H x h x LNRS
        Qa              Qa                     Efr x Qa

Donde:
TR: tiempo de riego en horas.
V: volumen de agua aplicado por posición(m3).
Qa: gasto del aspersor (m3/h).
Ar: área de riego por posición (m2).
LBRS: lámina bruta de riego sucesivo (m).
H: distancia entre hileras (m).
h: distancia entre plantas (m).
LNRS: lámina neta de riego sucesiva (m).
Efr:eficiencia de riego en decimal.

Siguiendo con el ejemplo, se plantea que en cada posición de riego el aspersor es capaz de regar cuatro plantas de mango (adulto) simultáneamente.

En este sentido, estimando que se dispone de un aspersor que posee dos boquillas (11/64"x3/32") con una presión de trabajo(60 libra/ pulg²) y un gasto de aplicación (1,97 m3/h). Asimismo, se tiene que la plantación de mango está sembrada a (12 m x 12 m) y requiere de una lámina neta de riego sucesivo igual a (0,114 m) con una eficiencia de riego de 70% (0,70). Con la información precedente se calcula el tiempo o duración del riego, el cual será igual a:

TR=  12 m x 12 mm x 0.114 m    = 12  horas
             0.70 x 1.97 m3/h

El riego por aspersión sub-arbóreo, al ser instalado por debajo de la copa del árbol tiene la ventaja de ser menos afectado por el viento al compararlo con el sistema convencional tradicional, de tal manera que este método es más eficiente al permitir una mejor distribución del agua en el huerto de mango.

Tubería a presión (microaspersión)

El riego por microaspersión (Figura 3) es un método que se basa en la aplicación de agua en el suelo a bajas presiones, el cual consiste en utilizar tuberías de plástico, de diámetros variables entre (50-125 mm) para el caso de los ramales principales y de (16-40 mm) para los ramales secundarios. Los ramales secundarios son colocados en el sentido de las hileras de las plantas, unidos a los ramales primarios en sentido perpendicular a la dirección de estos.

La aplicación del agua a cada árbol se efectúa a través de micro-aspersores insertados a la tubería secundaria. La cantidad de agua requerida por el manguero en cada riego va a depender de las condiciones climáticas y del suelo del lugar donde se va a explotar el mismo.

Para calcular la cantidad de agua que requiere dicho cultivo, inicialmente se debe disponer de la textura del suelo y del uso consuntivo del cultivo, tomando como referencia un huerto de mango (adulto) explotado en un suelo de textura franca y en una condición climática seca, donde el uso consuntivo (UC) es igual a 6 mm/día. De acuerdo con Barreto (1973), si establecemos que este método funcione con frecuencias de riego (FR) variables entre 1 y 3 días con promedio de dos días, se estima que la lámina neta de riego sucesiva (LNRS) será igual a:

 LNRS = UC x FR = 6 mm/día x 2 días = 12 mm (12l/m²)

 Una de las características más resaltantes de este método de riego es el elevado nivel de eficiencia que se logra en el uso del agua. Suponiendo un manejo óptimo del riego, la eficiencia de aplicación de este método es igual a:

Efa = Efd x Eft

Donde

Efa: eficiencia de aplicación
Efd: eficiencia de distribución
Eft: eficiencia de transpiración

Cada uno de estos valores se expresan en decimales y se considera que el máximo valor es la unidad.

Si el cultivo está sembrado a 12 m x 12 m bajo condiciones de topografía uniforme (Cuadro 4), la eficiencia de distribución oscila entre 0,90 y 0,94, tomando como referencia el valor promedio (0,92) y con auxilio del Cuadro 5 se toma del mismo la eficiencia de transpiración para una condición climática árida y una profundidad radical de 1,50 m en un suelo de textura franca. En este caso, Eft tiene un valor igual a 0,85.

Con los datos conocidos de lámina neta de riego sucesivo (LNRS) y la eficiencia de aplicación (Efa), se procede a calcular la lámina bruta de riego sucesivo (LBRS):

LNRS (mm)  =     12 mm    =    12 mm  = 15,35 mm
Efa(dec)             0,92x0,85            0,782

El radio de humedecimiento (R) de un microaspersor varía entre 1,65 y 2,19 m (Wagner, 1987). Por eso si se toma un valor promedio igual a 1,92 m y se utiliza la fórmula de circunferencia se puede calcular el área de humedecimiento (Ah) del microaspersor, a saber:

 Ah = 3.1416 x R² = 3.1416 x (1.92)² = 11,58 m²

 Según Pérez (1982), en el mercado existen equipos de riego por microaspersión que emiten una descarga, la cual varía entre (12-120 litros/hora). Si tomamos como referencia un microaspersor que descarga 70 litros/hora, en esta situación la duración del riego se estima:

TR= LBRS x Ah
             Q
Donde:
TR: duración o tiempo de riego en horas.
LBRS: lámina bruta de riego sucesivo.
Ah:área de humedecimiento del suelo en m².
Q: descarga del microaspersor en l/hora.

  TR=  15,35 mmm x 11,58 m².
                       70 l/h

En resumen, este productor deberá mantener en funcionamiento su sistema de riego durante dos horas cada dos días, con el fin de garantizar la aplicación del agua que el cultivo mango requiere para su oportuno desarrollo y producción.

Tubería a presión (goteo)

El método de riego por goteo surge por la necesidad de ampliar las zonas agrícolas y debido a la pronunciada escasez del agua en áreas de mucha demanda poblacional.
y Eficiencia de transpiración.

Su importancia proviene de suministrar la verdadera cantidad del agua que requiere la planta, reduciendo al mínimo su pérdida por evaporación, percolación profunda o regando áreas que no son accesibles a las raíces del cultivo.

Para calcular la cantidad de agua requerida por el cultivo, inicialmente se debe disponer de la relación del área, la cual puede ser calculada mediante la utilización de la fórmula siguiente:

 RA = AS/ Am = 3.1416 x R² /H x h

Donde
RA: relación del área en m².
AS: el área (sombreada) que proyecta la copa del árbol en m².
Am: el área de siembra en m.
H: la separación entre hileras.
h: la separación entre plantas en la hilera.
R: el radio de la circunferencia o sombra del árbol en m.

Si los árboles de mango están separados a 12 m x 12 m y el radio que proyecta la copa es de 4 m, la relación de área será igual a:

  RA=  3.1416 x 4² ₌     50,27 m²./árbol    ₌   0.35
               12 x 12                 144m²./árbol

Tomando como referencia un huerto de mangueros (adultos), explotado en un suelo de textura franca, de una condición climática seca, donde el uso consuntivo es igual a 6 mm/día y estableciendo que este método funciona, según Barreto (1973), con frecuencias de riego variables entre 1 y 3 días con promedio de dos días. Se estima que la lámina neta de riego sucesivo será igual a:

LNRS = UC (RA + 0,15 (I - RA) ) x FR

Donde
LNRS: la lámina neta de riego sucesivo en mm
UC: el uso consuntivo en mm/día
RA: la relación de área
FR: la frecuencia de riego.

Con los datos conocidos se procede a calcular la lámina neta de riego sucesiva:

LNRS = 6 mm/día (0,35 + 0,15 (1 - 0,15) ) x 2 días = 5,73 mm

Suponiendo una condición de riego óptimo. Una de las características más resaltantes del riego por goteo es el elevado nivel de eficiencia que se logra con el uso del agua, la cual puede ser calculada aplicando la fórmula siguiente:

Efa = Efd x Eft

Donde
Efa: la eficiencia de aplicación
Efd: la eficiencia de distribución
Eft: la eficiencia de transpiración.

Cada uno de estos valores se expresan sobre la base de la unidad. Se pueden estimar los valores de eficiencia de distribución utilizando como referencia el Cuadro 6.

Cuadro 6.  Recomendación orientadora para estimar   la eficiencia de distribución en riego por  goteo (Pérez, 1982).
Topografía uniforme	Topografía ondulada
0,80 - 0,90	0,70 - 0,85

             

Si el cultivo mango está sembrado a 12 m x 12 m bajo condiciones topográficas uniformes, la eficiencia de distribución oscilará entre [0,80 -0,90], tomando como promedio a 0,85 y con auxilio del Cuadro 7, de él se extrae la eficiencia de transpiración para una condición climática árida, una profundidad radical de 1,50 m en un suelo de textura franca o media, el valor encontrado va a ser igual a 0,95. Conociendo ambos valores se puede estimar la eficiencia de aplicación del método de riego.

Efa = 0,85 x 0,95 = 0,81
Con los datos conocidos de lámina neta de riego sucesivo (LNRS) y eficiencia de aplicación (Efa), se procede a calcular la lámina bruta de riego sucesivo (LBRS).

LNRS (mm)  ₌        5,73   ₌  7.07 mm
Efa (decim)        0,81
Si la textura del suelo es franca (media) y la profundidad radical del cultivo mango es de 150 cm, da lugar a estimar el gasto o descarga del gotero a seleccionar. Observando el Cuadro 8, el valor escogido oscila entre 8 y 12 l/h. En el mercado se pueden adquirir goteros de inserte de 8 l/h. En el Cuadro 9, al conocer la textura del suelo y la descarga o gasto del gotero, se puede obtener el diámetro mojado.
             

Para nuestro caso, como se trata de un gotero de 8 litros/hora de gasto y un suelo de textura franca (media), el diámetro mojado (Dm) es igual a 2 m. Este último valor se toma como referencia para calcular el área que es capaz de regar un gotero (AG), aplicando la fórmula siguiente:

AG = 3.416 (Dm/2)² = 3.1416 x (2/2⁾² = 3.14 m²/got.

Conociendo el área (AG) ocupada por un gotero (3.1416 m2/gotero) y el área sombreada (As) de la copa del árbol (50,27 m2), se puede determinar el número de goteros (NG) a utilizar en cada planta aplicando:

NG ₌  AS / AG  =       50,27m² /  (3.14m²/got)      ₌ 16 goteros/planta
                   

a. Cuando la cantidad de goteros/planta es muy numeroso se debe estudiar la fac-tibilidad de reempla-zarlo por un micro-aspersor que aplique la misma cantidad de agua

Después que se conoce el número de goteros por planta (NG) y el gasto emitido por cada gotero (Qg), se procede a determinar el gasto por planta (Qp), aplicando la fórmula siguiente:

 Qp = Qg x NG = 8 l/h x 16 = 128 L/h

 Nota: en este caso es factible sustituir los 16 goteros por un microaspersor que descargue 128 l/h o dos microaspersores que descargue cada uno 70 l/hora.

En un huerto de mango, el productor debe planificar la aplicación del riego en forma precisa; de allí que la duración o tiempo del riego deberá ser lo más controlada posible. En este sentido, para su determinación aplicamos:

TR = LBRS x As / Qp

 TR: la duración o tiempo de riego en horas
BRS: la lámina neta de riego sucesiva en  mm.
As: área sombreada en m2.
Qp: gasto de los goteros por planta en L/h.

TR = 7,07 mm x 50,27 m2/ 128 L/h= 3 horas

En resumen, este productor deberá mantener en funcionamiento su equipo de riego por goteo durante tres horas cada dos días, con el propósito de aplicar el requerimiento hídrico exigido por el cultivo mango, de tal manera que le garantice la obtención de una buena producción.

    

Bibliografía

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