INTRODUCCIÓN
Resulta un hecho conocido, que el mal funcionamiento de los sistemas de riego superficial, no es solo consecuencia de la Organización y Gestión en el Sistema de Riego, sino que muchos de los problemas de ineficiencia achacados a este método de riego están relacionados con la no aplicación de principios básicos del mismo como requerimiento de un campo bien nivelado, excesivos gastos de entrega de agua a los surcos y no detención del riego a tiempo (Castañón, 2000). Una solución a estos problemas se ha encontrado en la aplicación de nuevas tecnologías como la nivelación del campo guiada por láser y la introducción de la automatización y control de la entrega del agua (Koech et al., 2010). Otra técnica de aplicación del agua que ha revolucionado sustancialmente el método de riego superficial, particularmente en la técnica de riego por surcos, es el denominado riego por pulsos, descrito por primera vez por Stringham y Keller en 1979, citado por Walker (1989).
El Riego por Pulsos es la aplicación discontinua y alternada del agua a grupos de surcos simétricamente ubicados respecto a un punto de control. Su principio está basado en una válvula operada por un pequeño motor alimentado por baterías que permite distribuir alternativamente agua a dos mitades de un campo a tiempos previamente programados. De este modo, el primer riego avanza en el surco en una pequeña longitud del mismo y luego la válvula cambia al otro lado del campo donde el agua avanza hasta una distancia dentro del surco, según el tiempo programado de aplicación de agua antes de cambiar hacia el otro lado. El número de ciclos de alternancia del riego en uno u otro lado del campo lo programa el regador a voluntad y depende del tipo de suelo, el tiempo de riego y de la cantidad de agua disponible para el riego (Reyes et al., 2005).
En Cuba, varios autores han estudiado el comportamiento de esta técnica de riego, todos en suelos ferralíticos rojos (Rodríguez et al., 2002, 2013, Pérez, 2014b, 2014a), entre otros. Particularmente, en el cultivo del tabaco, también en suelo ferralítico de la provincia de Ciego de Ávila, Díaz (2000), estudió la eficiencia de esta técnica de riego y demostró, en coincidencia con los autores antes citados, que el sistema se paga en un intervalo de uno a tres años, variando su costo entre 890 a 690 USD por hectárea en dependencia de la utilización o no de tuberías de PVC como conductoras.
Los resultados obtenidos con esta técnica en Cuba y en otros países como Argentina Belaustegui (2016), Estados Unidos Williams et al. (1996) y Australia Koech et al. (2010), indujeron a la introducción de la misma, con la cooperación del Proyecto OP 15, en la finca Santa María dedicada a la producción de tabaco negro en la Provincia de Pinar del Río en suelos loan arenosos; el comportamiento de este sistema en cuanto a productividad, eficiencia del uso del agua, ahorro energético y productividad del agua fueron los objetivos de este trabajo.
MÉTODOS
El trabajo se desarrolló en la Finca Santa María perteneciente al productor Manolo Acosta ubicada a los 22° 26´ 251´´ N y 83° 28´ 163´´ W en el Municipio de Consolación del Sur, provincia de Pinar del Río. La finca cuenta con un área de 67 hectáreas (ver figura 1) donde el tabaco negro es el principal cultivo, el cual se rota con frijoles (Vicia faba) y maíz (Zea mais).
El suelo predomínate es del tipo Ferralítico cuarcítico amarillo lixiviado según la II Clasificación Genética de los Suelos de Cuba Instituto de Suelos (IS) (1979), que se correlaciona con un Ferrasol según FAO/Unesco 1968 (Mesa et al., 1984). Las principales propiedades físicas de este suelo se muestran en la Tabla 1 de acuerdo con Cid et al. (2017).
TABLA 1.
Principales propiedades hidrofísicas del área de estudio, elaborada a partir de Cid et al., 2017)
FIGURA 1.
Vista aérea de la Finca Santa María, Consolación del Sur, Pinar del Río
La fuente de agua en la finca es subterránea y proviene de dos pozos con sendos equipos de bombeo y caudales de 75 y 45 L/s. Estos pozos están interconectados entre si y pueden trabajar de conjunto o individualmente según el caudal total demandado. El agua es conducida a los campos mediante un sistema de tuberías soterradas de PVC, con hidrantes localizados en cada campo para la entrega del agua al mismo (Reyes, 2010). A la salida de este hidrante se colocó un tanque de 208 litros donde vertía el agua entregada por el hidrante; al mismo se conectó la manga de polietileno (Figura 2)
FIGURA 2.
Hidrante de salida al campo y tanque amortiguador con conexión de las mangas de polietileno.
La evaluación del comportamiento hidráulico se llevó a cabo en el paño 4 (Figura 1). Este campo constaba de 126 surcos separados a 0,9 m (Espino et al., 2012) y el sistema de riego consistía en mangas de polietileno de 150 mm dotadas con compuertas BG 40 colocadas en la manga a una distancia de 0,9 m acorde con la distancia entre surcos utilizadas. En el centro de los 126 surcos se situó la válvula de control de los pulsos (válvula p&r con controlador Star de 6, Figura 3)
En la campaña de siembra 2016-2017 se realizó la evaluación hidráulica preliminar y sus resultados fueron descritos por Cun et al. (2016). Luego de esta evaluación preliminar, en el resto de los campos se continuó con la evaluación del comportamiento del sistema (parámetros de explotación y productividad de ambas técnicas) Estos últimos resultados fueron comparados con los obtenidos mediante sistema de riego tradicional (riego continuo hasta alcanzar el final del surco, con surcos abiertos) en las campañas 2013-2014, 2014-2015 y 2015-2016.
FIGURA 3.
Disposición de las compuertas y válvula de control en el campo de tabaco.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La norma neta total del tabaco es de 1932 m3 ha-1 por campaña, la cual equivale a un volumen 9 833,88 m3 de agua para las 5,09 ha beneficiadas, comparando este último valor con los 19 668 m3 consumidos en el riego superficial tradicional (Tabla 2) se obtiene una eficiencia en el uso del agua de 50%, sin embargo el consumo medio en las dos campañas regadas con el sistema de riego por pulsos fue de 14 248,50 m3 lo que equivale a una eficiencia en el uso del agua de 69%.
La Tabla 2 muestra los parámetros de explotación del sistema cuando regó por pulsos y cuando siguió la técnica tradicional. Como puede apreciarse en la misma, con el riego por pulsos se utilizaron solo 14 248 m3, lo cual significó una norma promedio bruta de 2 799 m3ha-1.
La norma neta prevista a utilizar en tabaco, según la resolución del Instituto Nacional de Recursos Hidráulicos al respecto INRH (2015), es de 1932 m3ha-1, esta misma resolución indica utilizar una eficiencia del 50% para el cálculo de la norma bruta en el caso del riego por surcos, lo cual significa planificar una norma bruta total para una campaña de riego en el tabaco de 3 864 m3ha-1. Utilizando las cifras anteriores, esto significaría para el caso de las 5,09 ha del sistema, una norma bruta total de 19 667 m3. Sin embargo, en la tabla 2 puede observarse que al utilizar la técnica del riego por pulsos en el tabaco para estas condiciones de suelo, la cantidad total de agua utilizada como promedio en las dos cosechas evaluadas fue de 14 249 m3, lo cual significó una reducción en el agua total con relación al promedio de las 3 campañas anteriores donde se regó por el sistema tradicional de 5418 m3.
TABLA 2.
Parámetros de explotación de ambos sistemas
Esta reducción en la cantidad de agua aplicada significó que al regar por pulsos, la eficiencia de aplicación alcanzada fue del 69%, superior en un 19% a la eficiencia planificada para los sistemas de riego por surcos tradicionales.
El incremento de la eficiencia en el riego por pulsos ha sido también demostrados por varios autores en Cuba, de este modo (Pérez, 2014b), trabajando en Vertisuelos y suelos ferralíticos con caña de azúcar obtuvieron incrementos de eficiencia al comparar el riego por pulsos vs el riego tradicional de un 29%, con eficiencias de aplicación en el riego por pulsos que variaron de 72 a 81 en dependencia del caudal y la longitud de surco empleada. Por su parte, Rodríguez et al. (2013) en suelos ferralíticos rojos de la provincia de ciego de Ávila obtuvieron eficiencias en el riego por pulsos hasta de un 80%. Rodríguez et al. (2002), en el cultivo del tabaco en suelos ferralíticos rojos obtuvieron eficiencias del 75% cuando trabajaron con surcos de 180 m y caudales de 2 litros por segundo con ciclos variables.
Los resultados de este trabajo y los obtenidos por otros autores en el país indican las potencialidades del riego por pulsos como vía para la modernización del riego superficial, el cual con la técnica y el manejo adecuado puede alcanzar eficiencias de aplicación similares a las del riego por aspersión con un costo de inversión inferior.
Otros parámetros que destacan las ventajas del riego por pulsos al compararlo con el riego tradicional por surcos en el cultivo del tabaco, es la reducción en el tiempo para aplicar el riego y la cantidad de hombres necesarios para realizar el mismo; de este modo, en la Tabla 2 se aprecia que el tiempo para efectuar un riego se redujo de 17,3 horas a 12,4 horas, y los hombres necesarios se redujeron de 4 hombres por riego a un hombre por riego, además de una disminución en el consumo de energía eléctrica de 5626 kW por cada campaña.
La adecuada aplicación del riego en cantidad y momento oportuno como resultado de la utilización del riego por pulsos parece haber influido en los resultados de producción alcanzados en las campañas donde este fue aplicado (Tabla 3) El resultado productivo es significativo, ya que la producción obtenida con el riego por pulsos en comparación con la obtenida con el riego tradicional se incrementa en un 126% (Tabla 3), mientras que el volumen de agua utilizado para producir una tonelada de hojas de tabaco con el sistema de riego por pulsos equivale al 57% del agua utilizada para producirla con el sistema tradicional.
TABLA 3.
Parámetros productivos de ambos sistemas
CONCLUSIONES
Los resultados obtenidos muestran las ventajas técnicas, económicas, productivas y medio ambientales que posee la aplicación del riego superficial por pulsos en comparación con el riego superficial tradicional en el cultivo del tabaco. Lo anterior indica la necesidad de extender la evaluación de esta técnica al resto de los cultivos que se siembran en hilera y se riegan con sistemas superficiales tradicionales en estos suelos típicos de la provincia de Pinar del Río.
Hay que señalar que los satisfactorios resultados obtenidos se lograron aun sin un alisamiento adecuado del suelo en el área evaluada, por lo que en próximas evaluaciones, la ejecución de esta labor pudiera conllevar a la obtención de mejores resultados, ya que a pesar que se incrementaron todos los parámetros evaluados, aun distamos del 80% de la eficiencia en el uso del agua lograble con esta técnica de riego.
