Teniendo en cuenta que el manejo productivo tradicional del cultivo de cacao en áreas agrícolas del departamento del Huila causa un deterioro acelerado en los recursos suelo - agua, debido a las inadecuadas prácticas de riego con bajas eficiencias y láminas de agua que superan los 2500 mm/ha, el presente artículo presenta los resultados de la evaluación de tres sistemas de riego localizado (goteo, microaspersión micromanguera) con tres repeticiones, propuestos para aumentar la uniformidad en la entrega del agua al cultivo de cacao en tres regiones del departamento.
El Coeficiente de Uniformidad promedio entre los tres municipios muestra que el sistema más eficiente en el uso del agua para el cultivo de cacao es el de riego por goteo con un CU = 97,31 %, seguido del riego por microaspersión con un CU = 96,42% y por último y no muy distante el sistema de riego con micromanguera con un CU = 85,06% los dos primeros sistemas calificados con tipo de uniformidad excelente y el último con tipo de Uniformidad buena, lo que posiciona a este sistema como una buena alternativa para solucionar problemas de déficit hídríco en cultivos de cacao y a más bajo costo si es comparado con los sistemas de riego por goteo y microaspersión.
Palabras Clave: Riego localizado; coeficiente de uniformidad; microaspersión; goteo; micromanguera
Given that the traditional production management of cocoa in agricultural areas of Huila causes a rapid deterioration in the resources soil - water due to inadequate irrigation practices with low efficiencies and water bodies exceeding 2500 mm / ha, this article presents the results of the evaluation of three drip irrigation systems (drip, micro sprinkler, micro-hose) with three replications, proposed to increase the uniformity of water delivery to the cultivation of cacao in three regions of the department.
The average coefficient of uniformity between the three municipalities shows that the most efficient use of water for crop of cocoa system is the drip irrigation with CU = 97.31%, followed by microsprinkler irrigation with CU = 96.42% and last but not far off the irrigation system with micro-hose with a CU = 85.06% qualified the first two types of systems and excellent uniformity with the last type of good uniformity, which positions this system as a good alternative to solve problems of water shortage in crop of cocoa and lower cost if compared with drip irrigation and micro- sprinkler.
Key words: Localised irrigation; uniformity coefficient; Cocoa; micro-sprinkler; drip; Micro-hose.
En el marco de la Agenda Interna para la Productividad y Competitividad del Departamento del Huila (2007) se priorizaron seis apuestas productivas, en las cuales se encuentran: cacao, cafés especiales, frutales, piscicultura, turismo y energética. Lo anterior expone la necesidad de generar capacidades para el desarrollo de investigación de alto nivel que contengan la transversalidad entre las áreas de conocimiento a las cuales están articuladas cada una de las propuestas.
Cada dia, el rol de los sistemas de riego a nivel mundial es más importante y necesario en los sistemas de producción (Ochoa y Peña, 2012) que se ven afectados de manera considerable por la variabilidad climática y prolongados tiempos de sequia. En este contexto, es ¡mportante desarrollar sistemas de riego de alta eficiencia, prácticos y económicos, enfocados aun manejo y gestión más Integral del recurso hidrico (Panda et al., 2004).
Según Stape et al. (2004), la producción de cultivos en zonas tropicales va a ser en menor proporción por la provisión del agua, afectando la eficiencia del uso del agua en los sistemas de producción, siendo el cultivo de cacao uno de los afectados que requiere el recurso hidrico constante para estabilizar su producción.
El déficit de agua en el suelo durante la mayor parte de meses es alto y el sistema de producción cacaotero requiere riego para aumentar la producción y la calidad del grano, pero en algunas zonas el uso de agua para cacao entra en conflicto con el uso del agua para arroz, por ende una de las principales alternativas para solucionar el problema es la gestión y planificación integral en el manejo del recurso agua en el cultivo de cacao.
Además estudios como el de Sujatha y Bhat, 2013 indican que la fertirrigación orgánica puede mejorar la eficiencia del uso de nutrientes sobre la aplicación al suelo en vista que las bondades de la utilización de abonos orgánicos está demostrada y más aún cuando son aplicados nutrientes solubles a través de la fertirrigación por goteo.
En los sistemas de riego localizados de alta frecuencia es muy importante evaluar la uniformidad de riego después de que este ha sido instalado, debido a que la uniformidad es un indicador de la relación que existe entre las plantas en términos de producción y la eficiencia con la que se está aplicando agua con el riego. En general a mayor uniformidad de riego mayor uniformidad en la producción del cultivo, siempre y cuando no existan otras factores limitantes como problemas de nutrientes y problemas fitosanitarios.
El coeficiente de uniformidad es una variable de entrada muy importante en la estimación de la eficiencia del sistema. Los sistemas de riego localizados buscan la mayor uniformidad posible, de esta forma todas las plantas pueden recibir la misma cantidad de agua y nutrientes (Saldarria-ga, 2007).
El área de estudio hace referencia a tres municipios de la zona norte del departamento del Huila, municipio de Campoalegre en la finca Los Lagos ubicada en la vereda Bejucal Bajo con un cultivo de cacao de 6 años sembrado a 2x4 m; municipio de Palermo en la finca Potreritos perteneciente a la vereda Nilo con cultivo de cacao de 10 años sembrado en tres bolillo a 3 m; y el municipio de Baraya en la finca San José ubicada en la vereda la Unión con cultivo de cacao de 8 años sembrado en tres bolillo a 3 m en los cuales se establecieron tres sistema de riego localizado (Microaspersión, goteo y micromanguera) con tres repeticiones cada uno, para un total de nueve sectores de riego (Figura 1).
Para la evaluación de los tres sistemas de riego se seleccionó un (1) sector de riego por cada sistema de riego instalado en las áreas experimentales de los municipios de Campoalegre, Palermo y Baraya, dentro de cada sector se seleccionaron cuatro (4) laterales de riego y dentro de cada lateral se seleccionaron cuatro (4) unidades de riego o emisores, donde cada una de estas unidades riega un árbol de cacao diferente dentro del sector a evaluar. Las unidades de riego que fueron sometidos a la evaluación cuentan con las siguientes características de operación (Tabla 1).
En la evaluación de los sistemas de riego los parámetros que se tuvieron en cuenta fueron: caudal de unidades de riego, el Coeficiente de Uniformidad (CU) y Eficiencia de Uso (EU).
El procedimiento metodológico empleado contempló las siguientes actividades:
Las áreas experimentales se georeterenciaron con Estación Total de Topografía, de tal manera que se especifican las coordenadas geográficas precisas con miras a su fácil ubicación en posteriores evaluaciones que realicen otras entidades (Tabla 3).
Para la evaluación de la eficiencia de los sistemas de riego en el municipio de Campoalegre se seleccionaron los sectores y las unidades de riego que se ilustran en la Fig. 3, para Palermo los sectores y unidades de la Fig. 4 y para Bara-ya los sectores y unidades de la Fig. 5, siguiendo los criterios de selección de los sectores critico, es decir, los sectores que cuente con las condiciones de mayor dificultad (contrapendiente, mayor numero de microaspersores y mayor distancia a la válvula de paso) para la libre circulación del agua dentro del sector.
En cada unidad de riego se realizaron tres (3) aloros, se promediaron estos valores y se registraron en el formato correspondiente (Figuras 6,7 y 8).
Riego por Microaspersión: En los sistemas de riego de microaspersión, el agua es aplicada sobre una superficie limitada del terreno en forma de lluvia artificial y se desplaza en el suelo en función de tres factores fundamentales: a) las propiedades y caracteristicas del perfil físico del suelo; b) el volumen de agua aplicado; y c) el caudal del emisor (Gispert y García, 1994). La información recolectada en campo de la evaluación realizada al sistema de riego por microaspersión en los tres municipios se registra en la Tabla 4,5 y 6.
De acuerdo a los aforos realizados en los microaspersores seleccionados y al cálculo del Coeficiente de Uniformidad {Ecuación í), el sistema de riego por microaspersión en Campoalegre presenta un CU = 96,48%, en Palermo un CU = 95,88% y en Baraya un CU = 96,89%, lo cual indica que los sistemas presentan un tipo de uniformidad Excelente, debido a que se encuentran en el rango de 90- 100 %.
De igual forma se realizó el cálculo del Eficiencia de uso del agua (EU) aplicando la ecuación 2 y empleando Eficiencia de aplicación (EAP) del 85% para el sistema de riego por microaspersión, valor obtenido al promediar los rangos de eficiencia según la WWF (2009) y Liotta (2005) que oscila entre los 90% y 80%. El cálculo de la EU para el sistema de riego por microaspersión en el municipio de Campoalegre muestra un resultado de EU = 82,01 %, para el municipio de Palermo de EU = 81,50% y para el municipio de Baraya una EU = 81,50% evidenciando que existe eficiencia en los sistemas de riego instalados y que garantizan uniformidad en las láminas de riego aplicadas en el cultivo de cacao.
Riego por Goteo: El sistema de riego por goteo es un método de riego localizado donde el agua se aplica en forma de gotas a través de unidades de riego denominadas goteros, los cuales suministran agua a Intervalos frecuentes en pequeñas cantidades a la raiz de cada planta. La información recolectada en campo de la evaluación realizada a los sistemas de riego por goteo en los tres municipios se registra en las Tablas 7,8 y 9.
La información de la evaluación realizada a los goteros seleccionados, muestra para el municipio de Campoalegre un valor de CU = 97,53%, para Palermo un CU = 96,72% y para el municipio de Baraya un CU = 97,67%, lo cual indica que los sistemas presentan un tipo de uniformidad Excelente.
Igualmente se realizó el cálculo del EU (Eficiencia de uso del agua) aplicando la ecuación 2 y empleando EAP (Eficiencia de aplicación) del 90% para el sistema de riego por goteo, valor obtenido al promediar los rangos de eficiencia según la WWF (2009) y Liotta (2005) que oscila entre los 95% y 85% para este tipo de sistema de riego. El cálculo de la EU para el sistema de riego por goteo en Campoalegre arrojo un resultado de EU = 87,78%, para el municipio de Palermo de EU = 87,05% y para el municipio de Baraya de EU = 87,91%.
Riego por Micromanguera: Los sistemas de riego por micromanguera son un método de riego localizado poco usado debido a que no es un sistema presurizado y presenta bajos indices de uniformidad y eficiencia, lo cual puede afectar el rendimiento de la cosecha y la eficiencia de uso del agua, lo cual ha sido demostrado por diferentes investigadores (Warrick y Gardner, 1983; Le-tey et al., 1984: Montovani et al., 1995; Li, 1998).
En este sistema la unidad de riego es un segmento de manguera por la cual se conduce el agua hacia la planta y se aplica en la zona radicular en forma de chorro y cuyo diámetro es de 6 mm y longitud variable que permite su calibración por perdida de energía (a mayor longitud, mayor perdida y menor caudal de entrega), tal como está instalada en los municipios de Campoalegre y Palermo; para el municipio de Baraya se realizó una pequeña modificación para la calibración de las unidades de riego que consistió en dejar la micromanguera de la misma longitud en todos los árboles de cacao y obturar la punta de ésta con un dobles que va atado con un nudo de control que se realiza con un trozo de cabuya para regular el caudal de entrega en la unidad de riego (ver figura 6). La información de los aforos realizados para evaluar el Coeficiente de Uniformidad al sistema de riego por micromanguera en los tres municipios se registra en las Tablas 10,11 y 12.
De acuerdo a los aforos y al cálculo realizado, el sistema de riego por micromanguera en el municipio de Campoalegre presenta un Coeficiente de Uniformidad CU = 80,93%, en el municipio de Palermo un CU = 84,75% y en el municipio de Baraya un CU = 89,51%, lo cual indica que el sistema presenta un tipo de Uniformidad Buena, debido a que se encuentran en el rango de 30 -90% especificado en la tabla 2 de Clasificación de los Coeficientes.
De igual forma se realizó el cálculo del Eficiencia de uso del agua (EU) empleando la Eficiencia de aplicación (EAP) del 85% para el sistema de riego por micromanguera, valor que se determinó por las comparaciones que se realizaron en campo entre los sistemas de microaspersión y micro-manguera, comparación que se considera tolerable debido a que se realizaron diferentes ajustes alas micromangueras, que permitieron presuri-zar el sistema y regular el caudal de entrega de las unidades de riego. El cálculo de la EU para el sistema de riego por micromanguera en Cam-poalegre muestra un resultado de EU = 68,79%, en el municipio de Palermo de EU = 72,03% y en el municipio de Baraya de EU = 76,08%.
El sistema de riego que brinda un coeficiente de Uniformidad mayor es el sistema de riego por goteo con un valor promedio para los tres municipios evaluados de 97,31% y de tipo de uniformidad excelente, lo que garantiza que todas las plantas de cacao de la plantación reciben aproximadamente el mismo caudal de agua y por ende se espera un desarrollo fisiológico homogéneo en todo el cultivo si solo dependiera de este factor.
El coeficiente de uniformidad encontrado para el sistema de riego por micromanguera es catalogado como de tipo de uniformidad buena con un valor promedio entre los tres municipios del 85,06 %, lo que posiciona a este sistema como una buena alternativa para solucionar problemas de déficit bid rico en cultivos de cacao ya más bajo costo si es comparado con los sistemas de riego por goteo y microaspersión.
De los sistemas evaluados para el cultivo de cacao en los municipios de Campoalegre, Palermo y Baraya el que mayor mostró eficiencia en el uso del agua, es el sistema de riego por goteo con un valor promedio de 87,58% y el menos eficiente es el sistema de riego con micromanguera mostrando un valor de 72,30%.
El coeficiente de uniformidad calculado para el sistema de riego por micromanguera en los tres municipios demuestra que donde mejor uniformidad existe es en el municipio de Baraya con un valor de 89,51 %, valor muy cercano al tipo de uniformidad Excelente, según la clasificación de uniformidad de la tabla 3; dado que la calibración de las micromangueras en este municipio se realizó mediante la práctica de obturación de la manguera con un nudo de control en la parte final de esta, que permite calibrar con mayor facilidad y precisión el caudal a entregar a cada árbol y no por longitudes de las micromangueras como se realizó en los municipios de Campoalegre y Palermo.
Posteriores Investigaciones deben estar orientadas a la evaluación de producciones en cacao bajo diferentes sistemas de riego localizado que utilicen la fertirrigación como método para la aplicación de suplementos nutrición ales, de igual forma se bebe seguir investigando sobre el aumento de la eficiencia de uso del agua en el sistema de riego por Micromanguera considerando que su instalación es de menor costo.
Los autores agradecen enormemente al Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural y a la Corporación Red Especializada de Centros de Investigación y Desarrollo Tecnológico del sector Agropecuario CE NI RED por su financiación y valiosos aportes logisticos y científicos, y a los profesionales déla Fundación Centro de Investigación en Ciencias y Recursos Geoagroambien-tales CENIGAA por el apoyo en el desarrollo del presente estudio.
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