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Ingeniería en Hortofruticultura y Jardinería I

3º Grado en Ingeniería Agrícola

Escuela Superior de Ingeniería


Universidad de Almería

Reservados todos los derechos.


No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad.
Sistema de Riego localizado

Curso académico 2022/2023

Ingeniería en hortofruticultura y jardinería I

Universidad de Almería Grado en Ingeniería Agrícola

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Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad.
Índice :

Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad.
1.-Introducción
2.-Localización
3.-Características de la zona
4.-Curva de humedad-tensión
5.-Agua de riego
6.-Datos climáticos
7.-Agronomía del riego
8.-Componentes del sistema
9.-Diseño red de riego
10.-Modelos de riego mediante la aplicación
Cropwat
11.-Presupuesto
12.-Conclusión
13.-Bibliografía

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Ingeniería en Hortofruticult...
Banco de apuntes de la
1.-Introducción

Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad.
La hortofruticultura en la provincia de Almería, es la principal exportadora de hortalizas, se
están llevando a cabo diversas tareas cuyo objetivo es mantener y asegurar la calidad de
los productos ofrecidos al mercado exterior, esto se debe gracias al gran numero de
productores que hay en el sector.
también hay que mencionar los avances tecnológicos sin los cuales no se habría
incrementado tanto las productividades, uno de los avances que podemos mencionar seria
el sistema de riego los grandes avances que se han producido nos han permitido tener
más información de las necesidades hídricas de nuestro cultivo, un control más exhaustivo
del riego.
A continuación, se presentará un estudio tanto hídrico como edáfico de una parcela
en la localidad de ´´Vícar´´, con el objetivo de llevar a cabo el diseño de un sistema
de riego que nos permita maximizar la producción.

2.-Localización
La ubicación de nuestra parcela se encuentra dentro de la localidad de ´´Vícar´´
perteneciente a la provincia de Almería.

Figura 1. Localidad de Vícar

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La parcela tiene una superficie máxima de 10.232 m2 (135x75) y con polígono 24 parcela
108.

Figura 2. Croquis catastral de la parcela. Fuente: Sede catastro

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3.-Características de la zona

Figura 3. Mapa de usos y coberturas de los suelos.

Como podemos observar nuestra zona pertenece a la zona de regadío, esta zona
está tan marcada por las necesidades hídricas debido a la gran cantidad de cultivos
hortícolas que hay en la zona y necesitan de este sistema.
También es muy importante saber el tipo de suelo que tenemos en la zona ya que
dependiendo de este deberemos de aplicar unas estrategias de riego diferentes.
El suelo de Almería y de nuestra zona es de una textura franco-arenosa cuyas
características son las siguientes:
Capacidad de campo: es el contenido de agua en el suelo, después que ha sido
mojado abundantemente y se ha dejado drenar libremente, evitando las pérdidas por
evapotranspiración. En suelos franco-arenosos corresponde al 8-13%.

Punto de marchitez permanente: es el contenido de agua de un suelo al cual la


planta se marchita y ya no recobra su turgencia al colocarla en una atmósfera
saturada durante 12 horas. EI PMP es mayor en suelos con textura arcillosa y menor en
suelos con textura arenosa, en este caso, 4- 6%.

Tasa máxima de infiltración de la precipitación: 30mm/d.

Profundidad radicular máxima: 900cm.

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Permeabilidad. Los suelos francos y franco-arenosos se caracterizan por poseer una
elevada permeabilidad al agua y por tanto una escasa retención de agua y de
nutrientes

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PH: 7,8-8,4.

Densidad aparente: 1,5g/cm³.

4.-Curva de humedad-tensión
Esta nos resultará útil para obtener un gran número de características importantes de
nuestro suelo como pueden ser la capacidad de campo (CC), el punto de marchitez
permanente (PMP) o los diferentes cambios estructurales que pueda presentar el suelo
para implementar labores de labranza. Para ello, utilizaremos la fórmula de Brooks y
Corey, que juega con los valores de humedad (θi), humedad residual(θr), porosidad(θ),
potencial de entrada del aire(Ψb), índice de distribución de poros (λ) y conductividad
hidráulica en saturación (ks).

Ecuación de Brooks y Corey

θ𝒊 − θ𝒓 Ψ𝑏 λ
= λ
θ − θ𝒓 Ψ

Con esta ecuación y con varios valores y haciendo uso de un parámetro de apoyo al
que llamaremos S, podemos calcular una curva aproximada de humedad tensión
para nuestro suelo.

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Figura 4: Curva humedad-tensión

5.-Agua de riego
Es fundamental tener una información sobre nuestra agua de riego y por muy
importante hacer un análisis del agua de riego y tener en cuenta esos parámetros a la
hora de aplicar nuestro riego, un ejemplo de los datos que deberíamos analizar serían
los siguientes:
pH del agua y del suelo. El primero suele ser igual o superior a 7, mientras que el valor
de pH ideal para el suelo está entre los 6 y los 7,5. En nuestro caso, se sitúa en el rango
de 7,5-8.

Conductividad eléctrica. Debe ser proporcional al contenido total de sales presentes


en el agua. Los iones más comunes en el agua de riego son Ca2+ Na, Mg2+, K+, By Fe.
En nuestra zona dispondremos de una Cew de 1,2dS/m.

Salinidad (CEa). Una presencia alta de sales en el agua para cultivo puede afectar al
marchitamiento y rendimiento del cultivo. Por eso, este valor debe ser inferior a 0,7
ds/m de CEa. En el caso de no existir conductímetro, la concentración de sales deberá
ser inferior a los 200 mg/l, aunque en aguas subterráneas puede resultar un valor
superior.

Alcalinidad (RAS). Un agua alta en Na o baja en Ca afecta a la infiltración del agua


en el suelo. Para medir el sodio utilizamos el RAS, parámetro con el que obtenemos la
cantidad de sodio presente en el agua de riego en relación al Ca y Mg.

Cloros (anión cloruro Cl-). Es esencial para el desarrollo de la planta, pero en altas
cantidades puede ser provocar toxicidades.

Nitratos, fosfatos, sulfatos, calcio, magnesio, potasio y microorganismos. Con ellos se


mide la fertilidad del suelo.

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6.-Datos climáticos:

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Provincia: Almería
Código de Estación: 2
Primer día registrado: 31-01-2000
Último día registrado: 23-12-2022
Datos Localización
Latitud: 36º 50' 07'' N
Longitud: 02º 24' 08'' W
Altitud: 5
Coordenadas UTM
X: 553282
Y: 4076780

Tabla 1: Datos de la estación meteorológica de Almería y organizados en excell

Como podemos observar vemos que los meses más fríos son enero y febrero en los
cuales las temperaturas bajan de los 14 ºC y las temperaturas máximas se dan en los
meses de julio y agosto.
La humedad es un parámetro también muy importante ya que si tenemos una humedad
muy baja o alta favoreceremos las condiciones para las plagas y enfermedades y
también para las condiciones de cultivo.
Las precipitaciones como podemos observar son muy bajas, y este parámetro es muy
importante ya que si queremos poner cualquier plantación de un cultivo vamos a tener
que necesitar hacer un sistema de riego localizado debido a la escasa precipitación.
Como podemos observar tener unos datos de las condiciones climáticas de la zona es
algo muy importante y necesario ya que nos hace ver como es nuestra zona como
debemos de preparar nuestra zona de cultivo, que mejoras podemos aplicar para
mejorar estas condiciones.
En nuestro caso como va a ser un cultivo de pimiento Lamuyo bajo invernadero,
haremos las siguientes mejoras para mejorar las condiciones climáticas.

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el podcast para entender que la vida da mas vueltas que la silla de un peluquero
La instalación de un sistema de refrigeración para los meses de verano, un sistema de
ventilación, el suelo lo enarenamos y haríamos la instalación de varios tensiómetros en
la finca para controlar las necesidades hídricas de esta forma reduciremos el agua que
se evapora.

7.-Agronomía del riego


Para usar el agua de riego de manera efectiva en nuestros cultivos debemos de hacer
un estudio de la productividad, viendo la relación que existe entre productividad y
aporte hídrico.
Se puede caracterizar la disminución de las producciones mediante diferentes modelos
que vinculan la evaporación real o el potencial hídrico en el suelo, o las hojas con la
producción final del cultivo. Uno de los modelos más simples es el propuesto por la FAO,
el cual predice prevé una disminución de la producción respecto de la máxima como
una relación lineal de la disminución de la evapotranspiración respecto de la máxima.
Ky (El coeficiente de pérdidas de productividad)

Ecuación de la FAO para la productividad

𝐘 𝐄𝐓
(𝟏 − ) = 𝐤 𝐘 (𝟏 − )
𝐘𝐌𝐀𝐗 𝐄𝐓𝐂

Tabla 2: Rendimiento, superficie y producción del cultivo de pimiento en distintas


comunidades autónomas. Fuente: Anuario Estadístico Agrario 2019

Tabla 3:Rendimiento , precipitación del cultivo de pimiento en las distintas comunidades


autónomas y provincias Fuente: Anuario Estadístico Agrario 2019 y Aemet

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Productividad frente a precipitación

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9000
8000
7000
Productividad

6000
5000 y = 229,4x + 6500
R² = 0,0434
4000
3000
2000
1000
0
244 501 1134 960
Precipitación

Figura 5 : Productividad frente a precipitación

Como podemos observar el pimiento mejora con mayores precipitaciones, pero


también tenemos que tener en cuenta otros factores como es la temperatura y el
manejo ya como podemos ver Andalucía con poca precipitación tiene
productividades altas y esto se puede deber a las temperaturas y al manejo ya que en
Andalucía.

8.-Componentes del sistema

8.1.Goteros
En nuestra finca instalaremos goteros autocompensantes, estos goteros poseen una
membrana que funciona bajo presión: cuanto mayor sea, mayor resistencia opondrá la
membrana para mantener un caudal constante. La membrana se cierra cuando se
aumenta la presión para evitar el aumento de volumen de agua que entra,
manteniendo el caudal deseado. Con este sistema controlaremos mejor la salida del
agua, y la posibilidad de hacer líneas mucho más largas manteniendo uniformidad de
caudal entre el primer ramal y el último.

Figura 6:Gotero autocompensante. Fuente: Mundo riego.

8.2.Red de tuberias.
Para del material usado en la red de tuberías se habrán de tener en cuenta varios
elementos. Primero, en nuestros cálculos hemos considerado un coeficiente β de 1,75,

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por lo cual ha de ser polietileno, que por otro lado es la más usada y fiable en agricultura.
Además, el fabricante tiene que asegurarnos que las paredes puedan considerarse
hidráulicamente lisas, para que nuestros cálculos sean coherentes.

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Para nuestro caso hemos utilizado para el ramal portagoteros un diámetro de 18.6mm y
para la tubería portaramales hemos utilizado el de 90 mm de diámetro.

Figura 7: Tuberias para la red de riego.Fuente :Mundo riego.

8.3.Cabezal

El cabezal dispondrá de una bomba DAB JetInox 112 M incluye una bomba
autocebante de la más alta calidad, diseñada para grandes caudales, alta eficiencia
hidráulica y baja sonoridad.

Figura 8: Bomba del cabezal de riego

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9.-Diseño red de riego

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Figura 9: Calculo de la tolerancia de presiones.

Figura 10: Calculo de diámetro portagoteros.

Figura 11: Calculo de diámetro portarramales.

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Figura 12: Calculo de potencia de la bomba .

10.-Modelos de riego mediante la aplicación


Cropwat
El pimiento es un cultivo que requiere temperaturas medianamente altas (de clima
cálido o templado) y exigente en luminosidad, es por ello su gran importancia e
influencia en la provincia de Almería, donde alrededor de un tercio de la superficie de
cultivos bajo plástico es ocupada por cultivos de pimiento y actualmente sigue
aumentando su superficie. De esa superficie de cultivos de pimiento, el tipo Lamuyo
ocupa el 15% de la superficie.
A continuación, se mostrará una gráfica con variables a tener en cuenta para el cálculo
de los aportes hídricos.

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Figura 13:Datos climaticos

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Figura 14: Grafico con los datos climáticos

Figura15: Precipitaciones

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el podcast para entender que la vida da mas vueltas que la silla de un peluquero
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Figura 16 : Evolución del coeficiente de cultivo Kc , junto con la altura del cultivo y
profundidad radicular durante los distintos estados fenológicos de la planta.

Figura 17: Datos del suelo.

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Figura 18: Gráfico de la programación de riego que seguiría nuestro cultivo, caso de
secano. Fuente: CROPWAT

Figura 19: Gráfico de la programación de riego que seguiría nuestro cultivo, caso de
regadío bajo invernadero. Fuente: CROPWAT

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Figura 20: Comparativas en la reducción de rendimiento de los dos tipos de riego.
Fuente: CROPWAT

Podemos observar que, al realizarse mediante riego por goteo, no se aprecia pérdida
de rendimiento. Por el otro lado, en el cultivo en secano se produce una enorme
reducción del rendimiento, concretamente del 86%.

11.-Presupuesto

Descripción Cantidad Precio Total


Goteros autocompensantes de 6500 0.17 1105
caudal nominal 3L/h
Metros de tubería de polietileno 1440 3.13 4507
portagoteros de 9,8 mm de
diámetro nominal.
Metros de tubería de polietileno 7200 1.2 8640
portarramales de 90 mm de
diámetro nominal.
Bomba de riego 1 310 310
Total 14.562

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12.-Conclusión
Visto los resultados obtenidos vemos como no sería viable poner un cultivo de pimiento

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en la provincia de Almería en secano ya que bajaría considerablemente las
producciones debido a la poca precipitación que hay en la provincia y la alta
necesidad del agua del pimiento.
Los aportes mencionados pueden ser proporcionados mediante el uso de
instalaciones de riego.
Estas instalaciones cuentan con un nivel tecnológico muy alto, destacando el alto
grado de automatización de las mismas, especialmente en lo que respecta al manejo
del fertirriego.
Pero el rendimiento de control de estas instalaciones no está siendo el óptimo debido
a la falta de información.
Por eso nosotros como técnicos debemos hacer llegar esta información a los
agricultores haciéndole ves la importancia de esto y la mejora que supondría para
todo el mundo.

13.-Bibliografía

-https://mundoriego.es/producto/gotero-autocompensante-pcj-cnl-3lh-netafim-
carpintero/
-https://www.bombadeagua.es/bomba-de-riego-dab-jetinox-112-m
-https://agropop.com/producto/portagoteros-o16-rollo 25m/
-https://mundoriego.es/producto/tubo-pe-100-alimentario-90mm-10-atmosferas-
barra/
-Estación Agroclimática, Junta de Andalucía.
-Junta de Andalucía, Insituto de Estadística y Cartografía, Mapa de Suelos de
Andalucía
-Aemet
-López Cuquejo, Á. (2000). Agua y regadío en la provincia de Almería: panorama
actual y tendencias futuras.
-ANTONIO JESÚS ZAPATA SIERRA (2020) Manual práctico de sistemas de riego
localizado
PROGRAMAS UTILIZADOS: Microsoft Excel, CLYMWAT y CROPWAT

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