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Caña de Azúcar Vol. 12(2): 85- 97. 1994
CONSIDERACIONES SOBRE LA TECNOLOGÍA DEL RIEGO SUPERFICIAL EN CAÑA DE AZÚCAR Raúl Cabrera |
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RESUMEN El uso internacional del riego superficial se debe a la simpleza de su operación y al bajo consumo de energía. A pesar de esas ventajas, esta forma de riego ha tenido muchos detractores en Cuba, debido a la baja eficiencia en su aplicación. Por ello, hubo un desarrollo impetuoso del riego por aspersión y de las máquinas de riego. Las limitaciones en el consumo de energía en los últimos años, han provocado la revalorización del riego superficial en el país. Se presenta un compendio de las investigaciones realizadas por el Instituto Nacional de Investigaciones de la Caña de Azúcar (INICA) en diferentes provincias del país, que dan base a recomendaciones para aumentar la eficiencia de riego superficial. Palabras claves: Caña de Azúcar, riego superficial, eficiencia de riego, surcos alternos. CONSIDERATIONS ON SURFACE IRRIGATION TECHNOLOGY IN SUGARCANE ABSTRACT The worldwide use of surface irrigation is founded on its operation simplicity and reduced energy consumption. Despite these adventages, it has met many detractors in Cuba due to its low efficiency application. This lead to a impulsive expasion of sprinkling irrigation for year, including the irrigation machines. Limitations on the energy consumption in Cuba during the last five years have induced to a revaluation of the surface irrigation. A compendium about researches lately done by the Instituto Nacional de Investigaciones de la Caña de Azúcar (INICA) in some provinces are given. and they support suggestions for improving the surface irrigation efficiency. Key words: Sugar cane, surface irrigation, irrigation efficiency, alternating furrows.
El riego es un factor esencial en el desarrollo de los cultivos agrícolas, sobre todo en las regiones donde la lluvia no cubre sus necesidades hídricas. El método de riego superficial, la más antigua forma de regar, sigue siendo hoy el más utilizado, incluso en los países desarrollados (6), debido a su bajo o nulo requerimiento de energía y su simpleza en la operación. La técnica de riego por surcos dentro del riego superficial es la que más se ha expandido, por lograrse la mayor eficiencia en el uso del agua (1); aunque por regla general, los grandes sistemas de riego por surcos en el mundo y en Cuba, han tendido ha empeorar las propiedades físicas del suelo o han salinizado grandes extensiones de tierras, debido a un incorrecto diseño por no considerar todos los elementos que intervienen en el mismo (2). Obviamente, la aplicación de métodos tradicionales de gravedad con diseños y ejecución deficientes, conllevan a una pobre utilización de los recursos humanos y naturales, siendo realmente desechables y de poca aceptación por todo aquel relacionado con la práctica agrícola y, en particular, con la actividad de riego. Es por esto que el objetivo del presente trabajo es brindar una panorámica general sobre el uso del riego superficial y algunas consideraciones sobre el manejo eficiente de este método de riego, integrado a las prácticas agronómicas del cultivo de la cana de azúcar, por la importancia que va cobrando nuevamente su uso en grandes extensiones de tierra. Teoría del Riego Superficial El intelecto humano ha ido evolucionando con relación al riego, a la par del desarrollo científico mundial. Los primeros sistemas que se utilizaron en el mundo para llevar el agua ala planta fueron los superficiales, desde la época del gran Egipto y la China de los canjilones hidráulicos, y solo es hasta la época actual, en que a principios del siglo comenzaron a desarrollarse una serie de aparatos del tipo asperjadores, que en gran medida superaron la baja eficiencia del riego superficial, pero que requerían del consumo de energía (1). Los sistemas de riego superficial alcanzaban según la Universidad de Utah (6), hasta el 84% del territorio bajo riego de Estados Unidos; en México hasta el 94% y en la antigua Unión Soviética, según Cabrera et al. (2) llegaban hasta el 58%. Aquí se observan países del más alto desarrollo en la esfera agrícola, que tienen un gran porciento de sus áreas de riego bajo este método, teniendo más posibilidades, de acuerdo a sus recursos y tecnologías avanzadas. para poder utilizar otros métodos más eficientes en el uso del agua. Podría suponerse que seria imposible conseguir la uniformidad en la distribución del agua en estas condiciones, porque inevitablemente penetraría más cantidad de agua en el suelo, en el extremo inicial de la zona regada que en el final. Aunque siempre existe esta tendencia, es posible reducir al mínimo la falta de uniformidad y conseguir eficiencia en la distribución del agua con riego superficial comparable con la de otros métodos. Esto se logra dividiendo el área a regar en unidades de tamaño y formas adecuadas, regulando el volumen de agua en la entrada de los surcos, de acuerdo al tipo de suelo, pendiente del terreno y profundidad de enraizamiento de la planta (5). En el diseño correcto de esta técnica intervienen los factores de suelo (infiltración, capacidad de almacenamiento de agua, profundidad efectiva), topográficos (pendiente y rugosidad), cultivo (espaciamiento entre surcos, periodo vegetativo, norma parcial del riego y profundidad a humedecer) y tecnológicos (forma y dimensiones del surco); los cuales son indispensables tenerlos en cuenta en el movimiento de avance del frente de agua por el surco y la cantidad de agua que va infiltrando en cada sección del surco. Es por esto que en los últimos tiempos y para mejorar el diseño de los sistemas, se han elaborado modelos del avance y recesión del agua, corno los propuestos por Hidalgo (5), Universidad de Utah (6), Cabrera (3), que pueden ser resueltos a través de programas de computación que simulen estos movimientos en las condiciones específicas de cada suelo, para obtener los valores de mayor eficiencia en el uso del agua de riego.
los modelos del avance y recesión
del riego por surcos se basan en pruebas de campo,
las cuales se han realizado en Cuba durante los últimos años, en diferentes condiciones
de suelo, preparación de tierras y de labores culturales en el cultivo de la caña de
azúcar, obteniéndose los resultados que se expresan en el cuadro 1.
Como se aprecia, en suelos de textura más gruesa disminuye la eficiencia del riego superficial y por lo tanto la longitud de los surcos. la longitud de los surcos condiciona las dimensiones de los campos y por tanto las posibilidades de utilizar más eficientemente la mecanización agrícola, por lo que longitudes menores de 200 m. resultan ineficientes, incluso encarecen la inversión básica del sistema de riego, llegando a límites antieconómicos. Otro aspecto a relacionar con el diseño de los elementos resulta de que hoy en día los sistemas de riego por surcos en Cuba no alcanzan el 40 % de eficiencia, según Cabrera et al. (2), por lo que lograr un aumento hasta superar el 55-60 %, implicaría un ahorro de más de 400 m3/ha, es decir, cada dos hectáreas actualmente consume el agua de tres, por no diseñarse correctamente el sistema. La infiltración en la parte final del surco es el criterio para la terminación del riego. Al establecer el tiempo de riego se considera el período de recesión, ya que en la parte final del surco la infiltración y la descarga continúan durante algún tiempo, como lo demuestran los cálculos, hasta un 10 % y más del agua entregada se queda en el surco, en el momento de parar el riego, por lo que considerar que la entrega de agua puede interrumpirse cuando se cubra el 70 % de la norma al final del surco, es suficiente para lograr una uniformidad en la distribución. Existen numerosas alternativas para disminuir las pérdidas y por consiguiente elevar la eficiencia de los sistemas de riego superficiales, las cuales permiten una mejor utilización de los recursos hídricos. En el periodo de plantación de la caña de azúcar la compactación del surco después del tape de la semilla permite ahorrar más de un 45 % del agua que se aplica en los dos primeros riegos, esto es debido a que la preparación de suelos aumenta la capacidad de almacenamiento del agua en el mismo, reduciendo la infiltración. Esta compactación no representa un problema para la germinación y puede realizarse con los cauchos del propio tractor que realiza el tape de la semilla. Otro aspecto que permite mejorar la eficiencia del riego superficial en la caña de azúcar es la conformación de los surcos gulas. Después de la plantación y el tape. los primeros riegos se ejecutan por encima del surco de caña (Figura 1), condicionando la construcción de los surcos a una profundidad de 25-30 cm. A los 70-90 días de la plantación es necesario cambiar el flujo del agua, debido a que los tallos de la caña se convierten en factor de mayor rugosidad y por tanto de menor eficiencia. En estas condiciones, la ejecución de un surco gula entre las hileras de caña, permite sustituir la labor de aporque y mejorar la conducción y distribución del agua para la fase de mayor consumo de agua en la caña (100-250 días). Este surco es de vital importancia y debe rehabilitarse después de cada cosecha en las socas sucesivas. En términos de rugosidad, los resultados experimentales en diferentes etapas del ciclo vegetativo de la caña de azúcar, han demostrado que después de construido el surco guía. la rugosidad del suelo es 1.3-1.5 veces superior, a los surcos recién hechos después de la preparación de tierras. Con los riegos sucesivos a los seis u ocho meses después, la rugosidad aumenta hasta 1.8-2 veces, aunque se reduce la infiltración por efecto del encostramiento. Si no se rectifican los surcos gulas después de cada cosecha, la rugosidad puede llegar hasta 3.5-4 veces la del diseño. En las socas las labores culturales son decisivas para la elevación de la eficiencia en el uso del agua, debido a que es necesario eliminar 1os residuos de cosecha. Esto ha sido demostrado en resultados de investigación y en campos de producción por Cabrera (3). Un ejemplo del trabajo citado, lo constituyó un campo experimental de 4 ha, con surcos de 250 m de longitud, donde después de una cosecha no se eliminaron los residuos y se aplicó el riego a los 30 días. Las normas parciales de riego fueron de 2580 m3/ha, sobrepasando las necesidades reales del cultivo en ese momento en 1700 m3/ha.
Es importante aclarar que los residuos de cosecha (paja de caña) permiten disminuir la frecuencia de riego, pero en todo el periodo vegetativo del ejemplo citado se dieron 5 riegos con norma promedio de 2360 m3/ha, mientras que en un campo aledaño donde se eliminaron los residuos, se dieron 9 riegos con norma parcial de 850 m3/ha. En resumen se redujo el número de riegos en cuatro, pero aumentó la norma total de todo el periodo vegetativo de la cepa analizada, volumen de agua con el cual se podía haber regado otro campo de iguales dimensiones. Es usual en otros países obtener valores de eficiencia más altos de 60 % y para esto utilizan otras alternativas que no sólo tienen que ver con el diseño correcto de los surcos, sino con condiciones de manejo como el uso de los surcos alternos, es decir que solamente se riega la mitad de los surcos dentro de un campo de caña. La utilización de los surcos alternos resulta de gran beneficio en los suelos arcillosos o limo arcillosos, donde la capilaridad es suficiente para cubrir el área que no se riega. Los resultados de un experimento utilizando el riego por surcos alternos y un testigo de surcos continuos (Cuadro 2). en suelos arcillo-limosos de Guantánamo (2), demostraron que puede llegarse a elevar la eficiencia total (Efi) en más de un 10 %. lograr un ahorro de agua de 283 m3/ha en cada norma parcial y aumentar la productividad (P) en 2.3 ha/hombres/jornada, para surcos de 300 m y el manejo de 90 L para dos regadores, a pesar de que es mayor el tiempo de riego en los surcos alternos. La eficiencia de la distribución del agua en los surcos alternos debido ala infiltración (Efi) aumenta significativamente, mientras las pérdidas por escorrentía son algo mayores. Guantánamo presenta un clima semi árido y esta ubicado al sureste de Cuba.
Estas labores deben realizarse en el periodo de seca en las socas, por 10 que las áreas de riego por surcos con solución ingeniera. deben priorizarse en la cosecha en los meses de noviembre hasta febrero, para que las labores puedan realizarse en un término no mayor de 45 días, sin las afecciones de las lluvias. El uso de los surcos alternos trae como beneficio adicional un ahorro del 50 % de todos los indicadores económicos, tales como la descompactación del suelo, conformación del surco guía y limpia de malas hierbas, ya que los dos surcos que no se riegan se quedan con cobertura de paja. después de cada cosecha. La necesidad de lograr una alta calidad del proceso de riego en la distribución
uniforme y económica del agua, así como también la aspiración de elevar al máximo la
productividad del trabajo, imponen una serie de soluciones al problema de la
mecanización del riego, en k> que respecta a la entrega de agua a k>s surcos desde
el canal de cabecera de campo. Utilizar cuak1uier forma de entrega mecanizada requiere una
mayor nivelación de los campos, trabajos previos con mayor perfilación en los canales y
dispositivos de control en ellos que logren niveles constantes de la altura de agua,
utilizando compuertas o cualquier otro dispositivo que remanse el agua.
De las formas de entrega que existen, las espitas han demostrado su superioridad con
respecto a los sifones, ya que para el trabajo de los sifones se requieren al menos de dos
hombres y el manejo de esta pareja de 60 L, uno de los cuales regula las compuertas y el
otro ceba y pone a funcionar el sifón. Las espitas que consiste en enterrar un tubo de
diámetro conocido en el talud del canal de riego (Figura 3) permite que el trabajo del
regador sólo sea en las compuertas y llegue a manejar hasta 90 L, como se ha comprobado
en las 300 ha, instaladas con este sistema en la zona sur de Guantánamo (2). CONCLUSIONES La tecnología del riego superficial propuesta consiste en: -Utilizar los elementos del diseño correctamente
dimensionados basados en las
características del suelo y el relieve.
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