Technology to maximize the effectiveness of furrow irrigation, constructed with local resources in Red Leachate Ferralitic.

Dr. C. Manuel Rodríguez González1, Dr. C. Daisy Deniz Jiménez1, MS.c. Maribel Mesa Franco2, Ing. Freddy Alonso de la Paz3.
Manuel Rodríguez González, Dr. en Ciencias Agrícolas, Prof. Titular, Facultada de Ciencias Agropecuarias, Universidad de Sancti Spíritus (Cuba), e-mail: manuelaleyu@gmail.com .
Daisy Deniz Jiménez, Dra. en Ciencias Pedagógicas, Prof. Titular, Facultada de Ciencias Técnicas, Universidad de Sancti Spíritus (Cuba). e-mai: daisydeniz1990@gmail.com.
Maribel Mesa Franco, MS. en Ciencias Agrícolas, Prof. Asociada, Facultad de Ciencias Agrícolas, Universidad José Eduardo do Santo, Huambo, (Angola), e-mai: maribelmesa70@hotmail.com. .
Freddy Alonso de la Paz, Productor y propietario de la fina la Esperanza (Cuba).

RESUMEN
El objetivo de esta investigación es proponer tecnologías que contribuyan al mejoramiento del sistema de riego por surcos con flujo continuo e intermitente a nivel parcelario, con pendiente de 1,2%. Para lograr las intermitencias de forma automatizada se utilizó la válvula FLUCON DN 150 y se diseñaron tres tecnologías con recursos locales (espitas, tuberías con salidas múltiples con compuertas alternativas y el calcetín anti-erosivo) y la parcela de escurrimiento como instrumento para medir la escorrentía. Se evaluaron los principales parámetros de diseño, manejo, evaluación de la calidad del riego, pérdidas de agua y suelo por escorrentía en diez riegos imitando prácticas comunes de la zona. Los resultados demostraron que el tratamiento donde se utilizó las tecnologías propuestas fue el de mejor comportamiento al reducir en un 24,9% los volúmenes de agua aplicada, mejora la lámina infiltrada en el último cuarto de surco en 1,2 veces, reducir las pérdidas de agua en un 2,75 veces y de suelo en 45,8% por escorrentía en cada riego respecto al riego con flujo continuo. La eficiencia de aplicación alcanzó con la propuesta 81,1% que equivale 17,9 % superior al método de flujo continuo.

Palabra clave: riego por surcos; eficiencia de aplicación

SUMMARY
The objective of this research is to propose technologies that contribute to the improvement of the system of irrigation by furrows with continuous and intermittent flow at a parcel level, with slope of 1.2%. The FLUCON DN 150 valve was used to achieve the intermittencies in an automated way and three technologies were designed with local resources (spouts, pipes with multiple outlets with alternative gates and the anti-erosive sock) and the runoff plot as an instrument to measure runoff. The main parameters of design, management, and evaluation of irrigation quality, water losses and soil runoff were evaluated in ten irrigations imitating common practices of the area. The results showed that the treatment where the proposed technologies were used was the one with the best behavior, reducing the volumes of water applied by 24.9%, improving the infiltrated sheet in the last quarter of the furrow by 1.2 times, reducing losses of water in a 2.75 times and soil in 45.8% by runoff in each irrigation with respect to irrigation with continuous flow. The application efficiency reached 81.1% with the proposal, which is 17.9% higher than the continuous flow method.

Keyword: irrigation by furrows; efficiencies the application

INTRODUCCIÓN
En la comunidad Banao los ingresos productivos dependen básicamente de la agricultura y especialmente del cultivo de la cebolla (Allium cepa. L), a la que los productores dedican los mayores esfuerzos y recursos. Este cultivo existe en la localidad desde finales del siglo XIX y los rendimientos y áreas sembradas en los últimos 20 años, son inestables, debido al deterioro de la producción al incorporarse más productores, sobre tierras más degradadas y con menos recursos para enfrentar la producción. La cultura agrícola del campesino de la zona está íntimamente asociadas a razones hereditarias y tradiciones históricas, al riego superficial (DPSF, 2000; Rodríguez et al., 2012).
El riego superficial es el método de riego más utilizado en el mundo. Cubre alrededor de 250 millones de hectáreas beneficiadas con el riego a escala mundial (Arbat et al., 2009). Por esta razón está necesitado de asimilar las nuevas tecnologías para optimizar el diseño y operación de los sistemas, de tal manera que posibiliten su mecanización, automatización y el uso racional del agua y la energía; o sea, los especialistas están obligados a desarrollar nuevas ideas para la conservación del agua y al mismo tiempo incrementar o mantener la producción agrícola a partir de las condiciones en que se aplica actualmente el riego superficial.
En Cuba hasta el 2014 el riego superficial ocupaba 75 % del área bajo riego (Tornés et al., 2016) con eficiencia del uso del agua del 40 – 50%, estos sistemas presentan, en sentido general, un reconocido atraso tecnológico (Rodríguez et al., 2011). Es evidente que ante este hecho se tenga que contemplar la posibilidad de introducir cambios que impliquen un mejoramiento de este método de riego, con un enfoque científico racional, que permite utilizar el recurso agua con mayor eficiencia, minimizar efectos adversos como la erosión y el drenaje deficiente de los suelos. El objetivo de esta investigación es proponer tecnologías que contribuyan al mejoramiento del sistema de riego por surcos con flujo continuo e intermitente a nivel parcelario, con pendiente de 1,2%.

MATERIALES Y MÉTODOS
La investigación se desarrolló en la finca “La Esperanza” en la comunidad de Banao en un suelo Ferralítico Rojo Lixiviado (Hernández et al., 1999) con una densidad volumétrica promedio 1,11 g cm-3 y una capacidad de campo de 32 % ss, asociado al cultivo de la cebolla var. Caribe 71, con una pendiente de 1,2 %. En cada parcela se construyeron 15 surcos de 30 m de largo y un ancho de 0,45 m imitando prácticas comunes de la zona. La magnitud de caudal utilizado entre 0,49 – 0,52 L s-1, durante los 10 eventos de riego. Se definieron en el campo dos tratamientos de acuerdo a los diferentes parámetros evaluados para el riego por surcos:

• Tratamiento A: riego por surcos con flujo continuo y drenaje libre (método tradicional). La entrega de agua se efectuó a través de las espitas de PET (Polietileno de tereftalato).
• Tratamiento B: riego por surcos con caudal intermitente (automatizado). Como criterio de manejo se utilizó tiempo constante / distancias variables. En este sistema la distribución del agua se realizó a través de una válvula automática hidráulica de cierre por asiento (FLUCON DN150). Se utilizó la tubería con salidas múltiples y el calcetín anti-erosivo como accesorio de las tuberías de riego. Se programaron tres ciclos de riego de 5,0 min (tiempo on de 2,0 min y un tiempo off de 3,0 min).

Diseño de los elementos estructurales para el sistema de riego
Los elementos estructurales diseñados con recursos locales son: espitas de PET (Polietileno tereftalato), tubería de salidas múltiples con compuertas alternativas y calcetín anti-erosivo

Indicadores de desempeño del riego por surcos
La determinación de los parámetros del riego se realizó a partir de los resultados experimentales obtenidos en pruebas de campo bajo las condiciones locales. Para determinar los tiempos de riego, previamente se colocaron estacas (estación) equidistancias de 5,0 m sobre la longitud total del surco y se utilizó un cronómetro. En cada evento de riego, para los dos tratamientos, se determinó la lámina escurrida (Le), pérdidas de suelo (As) y pérdidas promedio de agua por escurrimiento de cada riego, se diseñó una parcela de escurrimiento como se muestre en la figura 1 que colecta el agua y el suelo al final del surco y se evaluaron por el método volumétrico según Betancourt et al. (2004) y Carolina et al. (2009) para medir la lámina escurrida (1), la producción de sedimento (2) y pérdidas de agua por escurrimiento (3). La influencia del suelo, la pendiente y la vegetación fueron uniformes en la parcela de escurrimiento en cada tratamiento

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