Desde principios del siglo XXI, la tecnificación de los regadíos ha aumentado notablemente, implicando importantes cambios en los balances económicos de las comunidades de regantes. Esto es debido, según Martínez et al. (2015)MARTÍNEZ, E.M.; EDERRA, G.I.; ALFARO, E.A.; CAMPO, B.M.A.: “Un paso más en la auditoría energética de comunidades de regantes, evaluación hidráulica”, En: IV Jornadas de Ingeniería del Agua La precipitación y los procesos erosivos Córdoba, 21 y 22 de octubre 2015, Córdoba, España, 2015., a la masiva transformación de los sistemas de riego, que pasan de ser riego por superficie, que no suele necesitar aporte de energía, a riego a presión (aspersión y goteo) que demandan mayor presión para la conducción del agua y por ello requieren la instalación de estaciones de bombeo que funcionan con energía, en la mayoría de los casos energía eléctrica.
El coste energético se ha convertido en una de las principales preocupaciones de las comunidades de regantes Playán (2014)PLAYÁN, E.: “La innovación en el regadío. Nuevas tecnologías y optimización del binomio agua-energía”, En: . XXIII Congreso Nacional de Comunidades de Regantes de España, Palos de la Frontera, Huelva, España, 2014., las que se ven obligadas a tomar medidas de ahorro y eficiencia energética con el fin de reducir su facturación eléctrica y en especial en respuesta a las exigencias de las normativas vigentes.
El consumo de energía eléctrica en sistemas de riego está concentrado en la instalación de bombeo, cuyo buen desempeño refiere en las características hidráulicas y energéticas del riego. No existe un sistema de riego ideal en relación a la utilización de energía. Los mayores valores de consumo de energía están asociados, en orden decreciente de consumo, a los siguientes: autopropulsión, pivote central, aspersión, localizado y superficial (Romero, 2015ROMERO, H.L.: Determinación del cambio del módulo de aspersión en máquinas de pivote central. Estudio de caso, Universidad Tecnológica de La Habana (CUJAE), Tesis para optar por el título de Ingeniero Hidráulico, Marianao, La Habana, Cuba, 2015.).
Conocer los factores que ocasionan un mayor consumo energético en el regadío para Camacho et al. (2010)CAMACHO, P.E.; RODRÍGUEZ, A.; MONTESINOS, P.; CARRILLO, T.: Ahorro de Energía en el Riego, Universidad de Córdoba, Cátedra de Hidráulica y Riegos, ETSIAM, Córdoba, España, 2010. es muy importante, si se quiere establecer estrategias de ahorro energético en el riego.
En Cuba datos oficiales indican que el riego es el segundo gran consumidor de portadores energéticos dentro del Ministerio de la Agricultura de Cuba (Minag), con 18-20 por ciento, detrás del transporte, el cual acapara 25 por ciento (Inter Press Service, 2011INTER PRESS SERVICE: Riego, imprescindible para elevar la producción, Inter Press Service en Cuba, Economía y Desarrollo, La Habana, Cuba, 2011.).
Según el Boletín 5: Balance de uso y tenencia de la tierra, disponible en Minag (2017)MINAG: Balance de uso y tenencia de la tierra, [en línea], Ministerio de la Agricultura, Boletín 5, La Habana, Cuba, 2017, Disponible en:http://www.minag.cu., el área total bajo riego en el sistema productivo del Minag (2017)MINAG: Balance de uso y tenencia de la tierra, [en línea], Ministerio de la Agricultura, Boletín 5, La Habana, Cuba, 2017, Disponible en:http://www.minag.cu. es de 459 008 ha, distribuido por técnicas como sigue: el 73,21% corresponden al riego superficial, el 14,21% a riego por aspersión (5,33% de pivotes eléctricos y 0,44% enrolladores), el 6,03% al riego localizado y 0,73% a otras técnicas. Como puede observarse de la información anterior alrededor del 66% del área regada en Cuba, país con escasos recursos energéticos, requiere de energía para su aplicación, lo que indudablemente demanda que esta sea utilizada con la mayor eficiencia posible.
Una de las vías para lograr un adecuado uso del agua y la energía es a través de la programación del riego. La programación del riego se refiere a: cuánto, cuándo, y cómo regar los cultivos para obtener máxima eficiencia y productividad del agua. En la programación de los riegos se destaca la cuantificación de las necesidades hídricas de los cultivos, lo cuales se obtienen por los parámetros de evaporación y transpiración según Allen et al. (1998)ALLEN, R.; PEREIRA, L.; RAES, D.; SMITH, M.: “Evapotranspiration-guidelines for computing crop water requirements. Food and Agricultural Organization (FAO)”, Irrigation and Drainage Paper, 1998. y Trezza et al. (2008)TREZZA, R.; PACHECO, Y.; SUÁREZ, Y.; NÚÑEZ, A.; UMBRIA, I.: “Programación del riego en caña de azúcar en una zona árida del estado de LARA, Venezuela, utilizando la metodología FAO-56”, Revista Bioagro, 20(1): 21-27, 2008, ISSN: 1316-3361..
Es por ello que el presente trabajo tiene como objetivo mostrar la importancia de la programación del riego en los consumos de agua, energía y los rendimientos.
El trabajo se realizó en la Empresa Agropecuaria Güira de Melena de la provincia Artemisa, con coordenadas geográficas 22° 44' 6,39", latitud Norte y 82° 30' 11,54" longitud Oeste y ubicada al Sur de la provincia La Habana. La altura sobre el nivel medio del mar es de 8 m. En la Figura 1, se muestra la ubicación geográfica del municipio.
Para el trabajo fueron seleccionadas diferentes formas productivas, Unida Básica de Producción Cooperativa (UBPC) y Cooperativa de Producción Agropecuaria (CPA) dentro de la Empresa Agropecuaria, ocupadas con el cultivo de papa durante la campaña 2018-2019, irrigadas con máquinas de pivote central eléctrica con fechas de siembra muy similares. Dicha empresa plantó un total de 340 hectáreas del referido cultivo, de ellas 124,4 ha fueron irrigadas teniendo en cuenta el balance de humedad del suelo (pronóstico de riego) que representó aproximadamente el 37% del área sembrada.
El suelo predominante en las zonas de estudios, según el mapa de suelos de la Empresa, realizado acorde con la segunda clasificación genética de los suelos de Cuba Instituto de Suelos (1980)INSTITUTO DE SUELOS: Clasificación genética de los suelos de Cuba, Editorial Academia, La Habana, Cuba, 28 p., 1979., es del tipo Ferralítico Rojo compactado que se corresponde con un Ferralítico Rojo compactado hidratado según (Cid et al., 2012aCID, L.G.; LÓPEZ, S.T.; GONZÁLEZ, R.F.; HERRERA, P.J.; RUÍZ, M.: “Características físicas que definen el comportamiento hidráulico de algunos suelos de Cuba”, Revista Ingeniería Agrícola, 2(2): 26-33, 2012, ISSN: 2306-1545, e-ISSN: 2227-8761.) Hernández et al. (2003, citado por Cid et al., 2012CID, L.G.; LÓPEZ, S.T.; GONZÁLEZ, R.F.; HERRERA, P.J.; RUÍZ, M.: “Características físicas que definen el comportamiento hidráulico de algunos suelos de Cuba”, Revista Ingeniería Agrícola, 2(2): 26-33, 2012, ISSN: 2306-1545, e-ISSN: 2227-8761.).
Para garantizar el buen funcionamiento de todos los sistemas de riego seleccionados se utilizó un software denominado Pivote (herramienta de cálculo de Excel), que define la ubicación correcta de las boquillas por diámetros de salida. La determinación de la velocidad real de avance de las máquinas en estudio se ajustó según la norma NC ISO 11545 (2005)NC ISO 11545: Máquinas agrícolas para riego-pivotes centrales y Máquinas de avance frontal equipadas con boquillas difusoras o aspersores-determinación de la uniformidad de distribución del agua, Oficina Nacional de Normalización, Norma Cubana NC, La Habana, Cuba, vig. de 2005., que define trabajar la máquina a la velocidad máxima (100%).
La programación del riego se realizó mediante la herramienta de cálculo en formato Excel “Hoja Pronóstico de Riego” definida por Cisneros et al. (2007)CISNEROS, E.; GONZÁLEZ, P.; SOLANO, O.; PLACERES, Z.; LAMBERT, M.: “El servicio de asesoramiento al regante una alternativa para mitigar los efectos negativos de la sequía”, Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 16(1): 37-40, 2007, ISSN: 1010-2760, e-ISSN: 2071-0054.. Dicha herramienta ha sido utilizada y validada por autores como Tamayo (2011)TAMAYO, P.Y.: Programación del riego en el cultivo de la papa con máquinas de pivote central eléctrica para uso eficiente del agua, Universidad Agraria de La Habana (UNAH), Tesis presentada en opción al título de Ingeniero Agrónomo, San José de Las Lajas, Mayabeque, Cuba, 55 p., 2011.; Aguilar (2012)AGUILAR, S.E.: Precisión en la programación de riego para el cultivo de la papa, regado con máquinas de pivote central en la finca Girón de Güira de Melena, Instituto de Investigaciones de Ingeniería Agrícola, Tesis presentada en opción al título de Especialista en Explotación de Sistemas de Riego y Drenaje, La Habana, Cuba, 68 p., 2012.; Maza (2019)MAZA, D.Y.: Influencia de la programación del riego en el uso eficiente del agua y los rendimientos de la papa (Solanum tuberosum), Universidad Tecnológica de La Habana-CUJAE, Tesis presentada en opción al título de Ingeniero Hidráulico, Marianao, La Habana, Cuba , 64 p., 2019. y recientemente por Matos et al. (2020)MATOS, C.H.; CISNEROS, Z.E.; HERRERA, P.J.; GONZÁLEZ, R.F.; DUARTE, D.C.: “Contribución a la protección del recurso agua en el municipio Güira de Melena”, Revista Ingeniería Agrícola , 10(2): 5-14, 2020, ISSN: 2306-1545, e-ISSN: 2227-8761..
Esta herramienta de cálculo tiene como base un algoritmo de balance hídrico de la humedad del suelo simplificado según la expresión 1, definidas por (López, 2002LÓPEZ, S.T.: Caracterización del movimiento del agua en suelos irrigados del sur de La Habana: contribución metodológica al procedimiento actual para la determinación de los balances hídricos, Instituto de Investigaciones Fundamentales de la Agricultura Tropical (INIFAT), PhD. Thesis, La Habana, Cuba, 105 p., 2002.):
donde:
- láminas de agua en mm almacenadas en la zona radical efectiva del cultivo, Zr, para los días iniciales y final del periodo de tiempo considerado en el balance, que fue diario.
- lámina de agua diaria en mm ingresada por el riego efectuado.
- lámina de agua diaria en mm ingresada por las precipitaciones efectivas. Los datos de las precipitaciones se tomaron a partir de un pluviómetro colocado en el área y para el cálculo de la precipitación efectiva se consideró la diferencia entre la lámina de agua almacenada en el momento antes de la precipitación y el límite superior del agua disponible o lámina a capacidad de campo (Cc). La diferencia se asumió como pérdidas por drenaje interno (D).
- evapotranspiración diaria del cultivo en mm estimada por el enfoque de coeficiente único según lo definido en el boletín FAO 56 de Allen et al. (2006)ALLEN, G.R.: Evapotranspiración del cultivo: guías para la determinación de los requerimientos de agua de los cultivos, Ed. Food & Agriculture Org., vol. 56, 2006, ISBN: 92-5-304219-2. con la expresión 2:
Para estos cálculos se utilizaron los datos de evapotranspiración de referencia (ET0) pronosticados para Güira de Melena por el (Instituto de Meteorología, 2018INSTITUTO DE METEOROLOGÍA: Reportes climáticos de la estación 320 en Güira de Melena, CITMA-Instituto de Meteorología, Reporte climático, Güira de Melena, Artemisa, Cuba, 2018.) de la estación 320 y los datos de coeficientes de cultivo (Kc), profundidad radical efectiva (Zr), definidos para cada fase de desarrollo del cultivo de la papa así como el criterio de riego utilizando el valor de la lámina de agua almacenada a la profundidad radical correspondiente a la fracción de agotamiento crítica (p), del agua disponible en el suelo (ADS), definidos por (Roque, 1995ROQUE, R.R.: Respuesta de la papa (Solanum tuberosum L.) al riego en suelos Ferralíticos Rojos del occidente de Cuba, Universidad Agraria de La Habana (UNAH), PhD. Thesis, La Habana, Cuba, 100 p., 1995.).
El agua disponible en el suelo, ADS (en mm), para cada profundidad Zr (en m) se calculó a partir de los datos del límite superior de agua disponible en el suelo y el límite inferior de agua disponible dados por Cid et al. (2012)CID, L.G.; LÓPEZ, S.T.; GONZÁLEZ, R.F.; HERRERA, P.J.; RUÍZ, M.: “Características físicas que definen el comportamiento hidráulico de algunos suelos de Cuba”, Revista Ingeniería Agrícola, 2(2): 26-33, 2012, ISSN: 2306-1545, e-ISSN: 2227-8761., según la expresión:
La norma neta de riego (en mm) se calculó como:
La programación del riego con el empleo de la herramienta fue comparado con el aplicado por la Empresa Agropecuaria Güira de Melena durante la campaña 2018-2019 donde el número de riego estuvo entre 20 y 21, las normas parciales netas oscilaron entre 245,0 y 320,0 m3∙ha-1, como promedio 280,0 m3∙ha-1, intervalo de riego cada cuatro días, con un rendimiento promedio de 22,8 t∙ha-1 según Sánchez (2019)SÁNCHEZ, G.A.: Informe de Riego Campaña papera 2017-2018, Comunicación personal del Jefe de Riego de la Empresa Agropecuaria Güira de Melena, Güira de Melena, Artemisa, Cuba, 40 p., 2019., jefe de riego en la Empresa Agropecuaria Güira de Melena, (comunicación personal e informe de riego en final de campaña).
Para el estudio de la eficiencia energética se utilizó el protocolo de Auditorías Energéticas publicado por el Instituto de Diversificación y Ahorro de la Energía (IDEA) Abadia et al. (2008)ABADIA, R.; ROCAMORA, C.; RUIZ, A.; PUERTO, H.: “Energy efficiency in irrigation distribution networks I: Theory”, Biosytems Engineering, 101: 21-27, 2008, ISSN: 1537-5110, e-ISSN: 1537-5129., donde se contemplan una serie de indicadores de uso de la energía utilizados para evaluar energéticamente comunidades de regantes, donde se propone una calificación en función de la Eficiencia Energética General (EEG) y de la energía activa consumida por hectárea (Eaa).
La EEG se obtiene como el producto de la Eficiencia Energética de los Bombeos (EEB) y la Eficiencia de Suministro Energético (ESE). La EEB representa el rendimiento conjunto del grupo de bombeo, mientras que la ESE representa la relación entre la energía demandada por el sistema de riego y la energía suministrada. La calificación dada en el Protocolo de Auditorías Energéticas establece 5 grupos en función del valor de EEG, como se puede ver en la Tabla 1.
En cuanto al consumo de energía activa por unidad de superficie regada (Eaa), se establecen igualmente 5 grupos según se muestra en la Tabla 2.
Eaa: Energía activa consumida por hectárea regada (kWh·ha -1 año -1 )
Además de estos indicadores, entre los propuestos en el Protocolo, hay dos que dan una información muy concreta sobre cómo se gestiona la energía en la Comunidad de Regantes, como son la energía activa consumida por unidad de volumen (Eav), también llamado consumo energético específico medido en kWh∙m-3, y el coste energético por unidad de volumen (Cev), llamado también coste energético específico medido en $∙m-3. El primero de ellos da una idea del consumo energético que supone cada m3 de agua que se consume en la comunidad de regantes y sirve para poder analizar la evolución anual del consumo que tienen las comunidades de regantes, así como para comparar entre si comunidades de regantes con características similares. Por otro lado, el segundo indicador da una idea de la eficiencia económica de la gestión de la tarifa eléctrica y sirve para comparar entre sí comunidades de regantes con consumos energéticos específicos similares. Estos dos indicadores están desagregados de la dotación de agua que tenga la comunidad de regantes y su mayor o menor valor es indicativo de un mayor o menor consumo y coste energético.
En la Tabla 3 aparece el comportamiento de la programación del riego en las entidades estudiadas durante la campaña 2018-19, el número de riego se mantuvo en el rango de 15 a 21, el intervalo de riego (IR) varió entre los 3,10 y 3,89 días en función de las fechas de siembra y la demanda evaporativa de la atmósfera, en la misma se observa además como la norma neta parcial (NNP) promedio estuvo en el rango de 232,8 m3∙ha-1 y 250,5 m3∙ha-1, y en correspondencia los rendimientos oscilaron entre 24,7 t∙ha-1 y 32,9 t∙ha-1.
Al tener en cuenta los balances hídricos de las fincas, la norma neta total (NNT) alcanzó valores entre 3036 m3∙ha-1 y 5590,0 m3∙ha-1. Resultados similares fueron obtenidos por Aguilar (2012)AGUILAR, S.E.: Precisión en la programación de riego para el cultivo de la papa, regado con máquinas de pivote central en la finca Girón de Güira de Melena, Instituto de Investigaciones de Ingeniería Agrícola, Tesis presentada en opción al título de Especialista en Explotación de Sistemas de Riego y Drenaje, La Habana, Cuba, 68 p., 2012. y Maza (2019)MAZA, D.Y.: Influencia de la programación del riego en el uso eficiente del agua y los rendimientos de la papa (Solanum tuberosum), Universidad Tecnológica de La Habana-CUJAE, Tesis presentada en opción al título de Ingeniero Hidráulico, Marianao, La Habana, Cuba , 64 p., 2019., gestionando el riego en función de las necesidades hídricas del cultivo en la misma zona de estudio.
El rendimiento promedio en la empresa agropecuaria fue de 22,8 t∙ha-1 mientras que para las fincas estudiadas fue 29,7 t∙ha-1 resultando superior en un 30%. En sentido general el número e intervalo de riegos, norma neta parcial y total para el promedio del total de las áreas bajo pronóstico de riego con respecto al promedio del resto de las áreas de la empresa agropecuaria, confirmando con esto la efectividad de este procedimiento de manejo del riego para lograr un uso eficiente del agua y la energía.
Leyenda: ES± : desviación estandar, Min: mínimo, Máx: Máximo, CV: coeficiente de variación.
Todas las variables presentaron coeficiente de variación inferiores al 20% lo que denota la homogeniedad entre todos los resultados obtenidos de la programacion del riego en las entidades productivas estudiadas.
En términos energéticos, del 23 al 48% de la energía usada directamente para la producción agrícola es para el bombeo de agua en las fincas (Singh et al., 2002SINGH, H.; MISHRA, D.; NAHAR, N.M.: “Energy use pattern in production agriculture of a typical village in arid zone, India. Part I. Energy”, Energy Conversion and Management, 43: 2275-2286, 2002, ISSN: 0196-8904.).
En la Figura 2 se muestra como se comportó esta relación en los sitemas evaluados, donde el consumo energético total varió entre 863,73 y 1287,7 kW, en cuanto al consumo promedio entre todas las fincas el mismo fue de 1105,69 kW mientras que en la empresa alcanzó el valor de 1212,96 kW; observandose que el mayor consumidor es la finca “Morenita I”.
El kilogramo de producto producido por kiloWatt consumido estuvo en el rango de 18,80 kg∙kW-1 (empresa) y 27,48 kg∙kW-1 promedio de todas las fincas.
Según el Instituto de Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE, 2008) a la hora de proponer medidas de ahorro y eficiencia energética hay que prestar especial atención a los puntos críticos de consumo energético de las comunidades de regantes.
En la Tabla 4 aparecen las características generales de los sistemas estudiados donde se destaca que el hidromódulo más elevado es de 2,26 L∙s-1∙ha-1 en la finca “Morenita I”, donde además presenta la mayor superficie de área regada y el mayor volumen de agua facturado.
*IDE representa la relación entre volumen de agua bombeado y volumen total de agua suministrado. MPC máquina de pivote central eléctrica. Dinám: dinámico.
En la Tabla 5 se muestra el valor de los indicadores analizados. Eficiencia Energética General (EEG) y Energía consumida por unidad de área regada (Eaa) no son totalmente consistentes según Moreno et al. (2009)MORENO, M.A.; MORALEDA, D.; CORCOLES, J.I.; TARJUELO, J.M.; ABADIA, R.; ROCAMORA, M.C.; RUIZ, A.; MORA, M.; VERA, J.; PUERTO, H.; ANDRÉU, J.; CÁMARA, J.M.; MELIÁN, A.: “Estudio comparativo sobre eficiencia energética de comunidades de regantes”, En: XXVII Congreso Nacional de Riegos, en Murcia, vol. 10, Murcia, España, 2009. y su utilización para analizar la evolución en sucesivas campañas del consumo energético en entidades productivas, así como para comparar entre sí comunidades de regantes distintas, puede inducir a errores de interpretación.
En cuanto a la EEG, según el criterio de la tabla 1, la entidad “Morenita I” se clasifica como eficiencia no aceptable, las entidades “Ignacio Brito II”; “La Gloria”; “El Triunfo” y “Finca 6” se encuentran con eficiencia aceptable y por ultimo las entidades “Progreso 5” y “Finca I” como de eficiencia normal.
Leyenda: Eaa: Energía consumida por unidad de área regada; Eav: Energía específica; Cea: Coste energético por área regada; Cev: Coste energético por m 3 suministrado a los regantes; ICE: Índice de carga energética; EEB: Eficiencia Energética de los bombeos; ESE: Eficiencia de Suministro Energético; EEG: Eficiencia Energética General.
Moreno et al. (2009)MORENO, M.A.; MORALEDA, D.; CORCOLES, J.I.; TARJUELO, J.M.; ABADIA, R.; ROCAMORA, M.C.; RUIZ, A.; MORA, M.; VERA, J.; PUERTO, H.; ANDRÉU, J.; CÁMARA, J.M.; MELIÁN, A.: “Estudio comparativo sobre eficiencia energética de comunidades de regantes”, En: XXVII Congreso Nacional de Riegos, en Murcia, vol. 10, Murcia, España, 2009., plantean que otro indicador utilizado en las calificaciones es la energía consumida por unidad de área regada (Eaa) y su valor está ligado al consumo de agua en la zona regable, pudiendo adoptar valores muy altos o muy bajos, como consecuencia de un exceso o defecto de dotación de agua de riego.
Esto hace que, en una misma entidad, si un año determinado la energía consumida por hectárea es muy alta respecto a otro año, puede ser debido a que se ha consumido mucha más agua, y no a que el consumo de energía haya sido más o menos eficiente. Por tanto, este indicador sólo se puede utilizar como una medida en términos absolutos del consumo de energía realizado en una determinada campaña. De forma que, en las siete entidades estudiadas, la mayoría estarían calificadas como Consumidoras. En la Figura 3 se muestran los valores de energía activa consumida por hectárea (Eaa) en la campaña de papa frente a los umbrales de consumo fijados en la Tabla 2. En ella se observa que hay una que califica como grande consumidora, cuatro en el rango de consumidora y dos entre media consumidora y consumidora.
Del estudio se pudo conocer la importancia que tienen los análisis energéticos en la actividad del riego con el fin de minimizar los costos de producción, además como se aprecia en las Tablas 4 y 5, el hidromódulo tiene un gran peso dentro del mismo, donde se tiene que de las entidades evaluadas la de mayor energía activa consumida es “Morenita I” que presenta el hidromódulo más elevado con 2,26 L∙s-1∙ha-1, elemento a tener en cuenta en la relación bomba-motor-área y no sobredimensionar los equipos de bombeo innecesariamente. Resultados obtenidos por González y Cisneros (2003)GONZALEZ, B.P.; CISNEROS, Z.E.: “Estudio sobre la selección de equipos de bombeo para riego en la empresa Batabanó”, Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias , 12(3): 55-57, 2003, ISSN: 1010-2760, e-ISSN: 2071-0054., al hacer un estudio de la selección de equipos de bombeo en la Empresa de Cultivos Varios de Batabanó concluyeron que determinar el hidromódulo adecuado tiene un peso muy significativo en los costos, pues determina la potencia requerida en motores y transformadores.
Según Pérez et al. (2009)PÉREZ, L.R.; BERMÚDEZ, H.C.; VALDÉS, M.A.L.; (primero) : “Costos de operación en los sistemas de riego mecanizado de pivote central”, Ingeniería Hidráulica y Ambiental, 30(3), 2009, ISSN: 1815-591X., dadas las bajas tarifas para el cobro de la energía eléctrica, según la legislación vigente en Cuba, resulta desproporcionado el peso que tienen estos costos dentro de los costos de operación anuales. Esto provoca que, a diferencia del peso que tiene el consumo de energía dentro de los costos variables del riego (45 al 70%), en Cuba estos indicadores sean poco valorados por los productores dentro de los costos variables.
Un incremento en el uso del riego a los cultivos, según Hernández (2010)HERNÁNDEZ, C.C.: Determinación de casos de extracción de agua subterránea en Chapingo, Universidad Autónoma Chapingo, Departamento de Irrigación, Chapingo, Texcoco, Edo. México, México, 2010., requiere de una mayor explotación de los recursos hídricos y de los recursos energéticos para lograr así mayores producciones con rendimientos altos y estables.
Varios autores han encontrado una relación directa entre el consumo energético y las producciones, en la figura 4, aparece la relación obtenida en este trabajo para las condiciones de la campaña estudiada en el municipio Güira de Melena; como puede observarse, existe una tendencia entre el aumento del consumo energético y los rendimientos, sin embargo la ecuación obtenida, solo explica que este fenómeno en un 57%, quedando el 43% restante dependiente de otros factores, no relacionados con el riego, que determinan el rendimiento de la papa. No obstante, la función obtenida brinda elementos sobre el consumo energético necesario para lograr un rendimiento esperado con cierto grado de incertidumbre.
Las máquinas de pivote central eléctrica tienen un peso importante dentro de las producciones agrícolas del país, pero producto a la electrificación y modernización de esta técnica de riego se ha incrementado el consumo energético como consecuencia de la modernización (López, 2010LÓPEZ, S.M.: Determinación de los parámetros técnico-hidráulicos de los emisores de baja presión que utilizan las máquinas de pivote central eléctrica en la provincia de Ciego de Ávila, Universidad de Ciego de Ávila, Tesis (en opción al título de Máster en Ciencias de Riego y Drenaje), Ciego de Ávila, Cuba, 2010.).
En un diagrama de dispersión y correlación entre energía y rendimiento realizado por López et al. (2012)LÓPEZ, S.M.; MUJICA, C.A.; BROWN, M.O.; CASTELLANOS, L.: “Evaluación del consumo energético de las máquinas de pivotes centrales eléctricas en la empresa cultivos varios la Cuba provincia Ciego de Ávila”, Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias , 21(Especial): 30-34, 2012, ISSN: 1010-2760, e-ISSN: 2071-0054., obtuvieron una ecuación lineal con un coeficiente de determinación R2 = 0,86 y encontraron un elevado consumo de energía 5628,9 kW∙h-1, no asociado directamente a nivel de producción sino más bien, al trabajo en vacío y pérdidas de agua en las torres, uniones, juntas y aspersores.
Cuando se programa el riego en función de la demanda evaporativa de la atmósfera y la humedad del suelo, se reducen los volúmenes de agua consumido en un 23% y la energía en 8,8%.
Existe una relación lineal entre los consumos energéticos y las producciones, pero con un coeficiente de determinación bajo de 0,57 lo que significa que no siempre los altos consumos de energía están asociados a elevadas producciones, sino, a ineficiencias en la gestión general del cultivo.
La realización de auditorías energética en el regadío permitió conocer que, en las entidades estudiadas, una se clasifica como gran consumidora y cuatro en el rango de consumidora, elemento a tener en cuenta en próximas campañas, considerando que en la finca “La Morenita I” clasificada como gran consumidora donde para producir un kilogramo de papa consume 24,44 kW.