Ingeniería Agrícola 15
enero-diciembre 2025, e30
ISSN: 2306-1545 | eISSN: 2227-8761
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Nota técnica

Evaluación hidráulica del riego superficial con flujo discontinuo en un suelo Gleysol Nodular Ferruginoso

Hydraulic Evaluation of Surface Irrigation with Discontinuous Flow in Ferruginous Nodular Gleysol Soil

iDRafael Martín-Fernández*✉:rafael.martin@iagric.minag.gob.cu, iDEnrique Cisneros-Zayas, iDReinaldo Cun-González, iDCalixto Domínguez-Vento, iDJulián Herrera-Puebla
Instituto de Investigaciones de Ingeniería Agrícola (IAgric), Boyeros, La Habana, Cuba. E-mail: , , , ,
*Autor para correspondencia: rafael.martin@iagric.minag.gob.cu
Resumen

El presente trabajo tuvo como objetivo determinar diferentes parámetros hidráulicos y de diseño de la tecnología de riego superficial con flujo discontinuo comparada con el riego superficial tradicional en un suelo Gleysol Nodular Ferruginoso. El estudio se realizó en la finca “Julio Noris” perteneciente a la Unidad Empresarial de Base “Sierra Maestra” de la provincia Pinar del Rio, con un área de 3 ha dedicadas al cultivo de tomate (Solanum lycopersicum L). Para el estudio se aplicaron tres variantes, la I (3 ciclos de avance y caudal de 1,0 L s-1); II (4 ciclos de avance y caudal de 0,6 L s-1) las que fueron comparadas con la variante III Testigo (flujo continuo y caudal de 1,0 L s-1) tradicional. Los resultados muestran para este tipo de suelo con surcos de 130 m de longitud, la mejor variante es la I, aplicar cuatro pulsos de riego de tiempos variables y caudal de 0,6 L s-1, con la que se logra una eficiencia de aplicación del agua de 69,23%. El riego con flujo discontinuo en comparación con el riego tradicional mejora la eficiencia de aplicación del agua en un 29,55 % y disminuye el tiempo de llegada del frente de avance del agua al final del surco en 17,1 minuto.

Palabras clave: 
caudales de riego; eficiencia de riego; tiempo de avance del agua.
Abstract

The objective of this work was to determine different hydraulic and design parameters of the surface irrigation technology with discontinuous flow compared to traditional surface irrigation in a Ferruginous Nodular Gleysol soil. The study was carried out in the farm "Julio Noris" belonging to the Base Business Unit "Sierra Maestra" in Pinar del Rio province, with an area of 3 ha dedicated to tomato (Solanum lycopersicum L) cultivation. Three variants were applied for the study, I (3 forward cycles and flow rate of 1,0 L s-1); II (4 forward cycles and flow rate of 0,6 L s-1) which were compared with the traditional variant III Witness (continuous flow and flow rate of 1,0 L s-1). The results show that for this type of soil with furrows 130 m long, the best variant is I, applying four irrigation pulses of variable times and flow rate of 0,6 L s-1, with which a water application efficiency of 69,23% is achieved. Irrigation with discontinuous flow compared to traditional irrigation improves water application efficiency by 29,55% and decreases the arrival time of the water advance front at the end of the furrow by 17,1 minutes.

Keywords: 
flow rates Irrigation; irrigation efficiency; water advance time.

Recibido: 20/1/2025; Aceptado: 27/5/2025

Conflicto de intereses: Los autores de este trabajo declaran no presentar conflicto de intereses.

Author contributions: Conceptualization: R. Martín, E. Cisneros, J. Herrera. Data curation: R. Martín, E. Cisneros, J. Herrera, R. Cun, C. Domínguez. Formal analysis: R. Martín, E. Cisneros, J. Herrera, R. Cun, C. Domínguez. Investigation: R. Martín, E. Cisneros, J. Herrera, R. Cun, C. Domínguez. Methodology: R. Martín, E. Cisneros, J. Herrera, C. Domínguez. Software: R. Martín, E. Cisneros. Supervision: E. Cisneros, J. Herrera, C. Domínguez. Validation: R. Martín, E. Cisneros, C. Domínguez. Writing-original draft: R. Martín, E. Cisneros, J. Herrera, C. Domínguez. Writing-review & editing: R. Martín, E. Cisneros, J. Herrera, R. Cun, C. Domínguez.

La mención de marcas comerciales de equipos, instrumentos o materiales específicos obedece a propósitos de identificación, no existiendo ningún compromiso promocional con relación a los mismos, ni por los autores ni por el editor.

CONTENIDO

Introducción

 

El cultivo del tomate (Solanum lycopersicum L), es una planta herbácea anual, de origen centro y sudamericano. Actualmente es cosmopolita, cultivada para consumo fresco e industrializado. Dentro de la horticultura mundial el cultivo de tomate es uno de los rubros con mayor dinamismo (Allende, 2017Allende, C. (2017). Manual de cultivo del tomate al aire libre Chile: Andrea Torres P. Instituto de Desarrollo Agropecuario-Instituto de Investigaciones Agropecuarias, Chile.
). En el ámbito mundial constituye la hortaliza más consumida y de mayor valor económico (López, 2017López, M. L. M. (2017). Manual Técnico del Cultivo de Tomate, Costa Rica: Laura Ramírez Cartín, INTA.
).

A nivel mundial la tecnología de riego superficial ha sido ampliamente utilizada para el riego de los cultivos entre ellos el tomate. Este método de riego representa más del 85% de la superficie agrícola irrigada del mundo (Zabala et al., 2013Zabala, S. M. (2013). Recomendaciones para mejorar la eficiencia en el riego discontinuo programando la valvula automatica. Facultad de Agronomía de Buenos Aires, Av. San Martín :. ingcatalinaromay@hotmail.com 4453C1417DSE, CABA.
). En Cuba es utilizado por la mayoría de los agricultores y ocupa el 71% del área total irrigada, siendo el método de riego más utilizado

Según Zabala et al. (2013)Zabala, S. M. (2013). Recomendaciones para mejorar la eficiencia en el riego discontinuo programando la valvula automatica. Facultad de Agronomía de Buenos Aires, Av. San Martín :. ingcatalinaromay@hotmail.com 4453C1417DSE, CABA.
esta técnica de riego continuará siendo utilizada para suplir las necesidades de los cultivos. No obstante, el estado económico actual de nuestro país impone la necesidad de encontrar medidas alternativas que conduzcan al incremento de la eficiencia de los sistemas de riego superficial, teniendo en cuenta que la eficiencia de aplicación y uniformidad de distribución son comúnmente muy bajas. Para ello, teniendo en cuenta la escasez de recursos hídricos a nivel mundial, se está originando un gran interés en la modernización de esta técnica de riego.

La tecnología de riego por pulsos (también llamado riego intermitente) se desarrolló a finales de la década del 70 en los Estados Unidos de América y consiste en aplicar el agua a surcos o bandas en series de “olas” o pulsos discontinuos, en vez de hacerlo continuamente. Esta estimuló un cambio novedoso en el riego superficial, motivando su ejecución y extensión en la mayor parte de los suelos llanos de ese país, así como, en otros países de nuestro continente (Sánchez, 2018Sánchez, F. J. D. (2018). Diseño hidráulico del riego por pulsos en las condiciones de la UCTB Pulido. Intituto de Investigacines de Igeniería Agrícola; Univesidad Tecnológica de La Habana “José Antonio Echeverría”; Centro de Investigacines Hidráulicas, La Habana Cuba.
).

El riego por pulsos utiliza un efecto natural que tienen todos los suelos en mayor o menor medida en la disminución de la capacidad de infiltración, cuando una vez mojado, se retira el agua y se deja "reposar" por un corto tiempo según Roque (2000); citado por Carbajal, 2004Carbajal, L. C. M. (2004). Metodología para el mejoramiento del uso del agua de riego empleando el sistema de riego intermitente [Tesis (Magíster Scientiae)]. Universidad Nacional Agraria La Molina, Facultad de Ingeniería Agrícola, Lima, Perú.
). El proceso se repite en cada ciclo durante el tiempo de desagüe y, por lo tanto, durante los próximos suministros de agua se va reduciendo la infiltración y la resistencia a la rugosidad de la superficie del suelo, consiguiendo que el flujo circule con rapidez y se consiga un avance mayor y una mejor uniformidad en el riego.

Tomando en consideración los elementos antes expuestos, se desarrolla el siguiente trabajo con el objetivo de determinar diferentes parámetros hidráulicos y de diseño de la tecnología de riego superficial con flujo discontinuo comparada con el riego superficial tradicional en un suelo Gleysol Nodular Ferruginoso.

Materiales y métodos

 

El trabajo se realizó en la finca “Julio Noris” perteneciente a la Unidad Empresarial de Base “Sierra Maestra” de la Empresa Integral de Granos “Los Palacios” de la provincia Pinar del Rio, en un suelo Gley Ferralítico Concrecionario, según la II Clasificación Genética de los Suelos de Cuba IS-Cuba (1975)IS-Cuba. (1975). Clasificación genética de los suelos de Cuba, Instituto de Suelos. II. Academia de Ciencias de Cuba, La Habana, Cuba, 25pp.
, y se correlaciona con el Gleysol Nodular Ferruginoso en la nueva clasificación de suelos de Cuba (Hernández et al., 2019Hernández, J. A., Pérez, J. J. M., Bosch, I. D., & Speck, N. C. (2019). La clasificación de suelos de Cuba: Énfasis en la versión de 2015. Cultivos Tropicales, 40(1), ISSN: 0258-5936, Publisher: Ediciones INCA.
).

Este suelo se caracteriza en el horizonte superficial por una textura franco arcilloso, de color pardo grisáceo, con presencia de perdigones. La profundidad efectiva del mismo es de 25 cm aproximadamente, debajo de la cual aparece un hard-pan ferruginoso. Posee una pendiente longitudinal de 1,13 % y con contenido de materia orgánica de 2,40%.

La densidad aparente es de 1,45 g cm-3, límite superior de la reserva fácilmente utilizable 0,4250 g cm-3, tasa de drenaje de 1,2 m día-1, limite productivo 0,362 cm3 cm-3 y conductividad hidráulica saturada de 131,7 cm h-1 (Cid et al. 2012Cid, G.; López, T.; González, F.; Herrera, J.; & Ruiz, M.E. (2012). Características físicas que definen el comportamiento hidráulico de algunos suelos de Cuba, Ingeniería Agrícola, 2(2): 25-31.
).

El cultivo plantado en el área de estudio fue tomate (Solanum lycopersicum L), con una distancia de siembra de 0,3 x 1,40 m para una densidad de 23 810 plantas ha-1. Las atenciones culturales se realizaron siguiendo las indicaciones de (Gómez et al. 2000Gómez, O.; Casanova, A.; Laterrot, H.; & Hanais, G. (2000). Mejora genética y manejo del cultivo del tomate para la producción en el caribe. Instituto de Investigaciones “Liliana Dimitrova”. La Habana. Cuba. ISBN: 959-7111-07-1.
).

En el estudio se aplicaron tres variantes de manejo del agua, cada uno contó con tres surcos espaciados a 1,40 m y 130 m de longitud, en caso de la variante I, se delimitaron intervalos de 30 m a lo largo de los surcos, cuatro pulsos de riego con un caudal de 0,6 L s-1, La variante 2 los intervalos fueron de 40 m, y se trabajó con tres pulsos con un caudal de 1,0 L s-1, en la variante 3 se regó mediante flujo continuo siendo esta la variante testigo. (Figura 1).

Figura 1.  Sistema de riego por pulsos.

La caracterización de la geometría de los surcos consistió en mediciones directas de la profundidad, ancho de la cresta, ancho de fondo, ancho superficial y ancho medio utilizando un perfilómetro (Figura 2).