Equipos de riego y fertirriego. Importantes recomendaciones de uso y mantenimiento

Del correcto funcionamiento de los emisores de riego depende la uniformidad de riego y que los programas de riego y nutrición se realicen según lo planificado. A continuación entregamos recomendaciones para el uso adecuado y correcto mantenimiento de los equipos de riego por goteo, especialmente cuando -como es el óptimo- se utilizan también para fertilizar. Estas recomendaciones se originan en el Departamento de Agricultura de la empresa israelita, Netafim, especialista en riego localizado.

 

La primera recomendación es prevenir a toda costa la infiltración de arena, uno de los peores enemigos del riego por goteo, ya que una vez que la arena penetra en los goteros es muy difícil de expulsar. Además, cuando la arena proviene del suelo es mucho más peligrosa que aquella que proviene del agua de riego, ya que del suelo llega directamente al gotero. Cuando se trata de arena el lavado del sistema no es efectivo puesto que ésta no se disuelve ni se deshace con ningún tratamiento químico.  

ASPECTOS TECNICOS DE LA FERTIRRIGACIÓN

Para evitar que el fertirriego afecte negativamente al sistema se debe verificar que el fertilizante sea completamente soluble y esté libre de impurezas. No utilizar nunca fertilizantes que contengan calcio (como el nitrato de calcio), ni productos con reacción básica si el agua de riego es neutra o básica (pH >7). Pero si el agua presenta una reacción ácida (pH <6) puede utilizarse fertilizantes que contengan calcio. 

Cuando se utiliza agua ácida (pH <5) se recomienda aplicar fertilizantes básicos, si se dispone de ellos, y nitrato de calcio en caso de que la concentración de calcio en el suelo sea baja. No inyectar nunca hierro iónico en el sistema de goteo, pues es peligroso para el sistema. De modo que se recomienda solo utilizar quelato de hierro, verificando que el quelato utilizado sea de alta calidad (estable y fuerte) para evitar que se descomponga en el sistema, lo que podría causar una nutrición ineficaz del cultivo y taponamiento de goteros.  

Los fertilizantes fosfóricos, por su parte, pueden provocar graves dificultades, por lo que es conveniente evitar altas concentraciones en el agua. También es recomendable (desde el punto de vista del equipo) no terminar nunca el riego y la fertilización al mismo tiempo. Es mejor cerrar el inyector de fertilizante 30 minutos antes de finalizar el ciclo de riego a fin de expulsar los restos de fosfato del sistema. Es recomendable consultar con los técnicos para calcular el tiempo mínimo.  

Otras recomendaciones son no utilizar fertilizantes basados en polifosfatos, sino solo ortofosfatos. Si el agua es básica o muy “dura”, utilice sólo fertilizante fosfórico de reacción ácida o aplique ácido (por ejemplo HNO3). En invernaderos con intensa aplicación de fertilizantes, debe reducirse el pH de la solución (agua + fertilizante) a pH 6. 

DATOS REQUERIDOS PARA DETECTAR PROBLEMAS EN LOS SISTEMAS DE RIEGO

Es conveniente recolectar una serie de datos para poder detectar los problemas y conocer sus causas. Antes de que una falla del sistema afecte al cultivo. Entre los síntomas que delatan un problema en el equipo de riego, se puede mencionar:

• Taponamiento de goteros. 

• Caudal irregular 

• Decantamiento / Precipitación 

• Dificultades en el filtrado del agua 

Se debe definir (a tiempo) el tipo de problema a enfrentar. Por ejemplo, si es un taponamiento o baja de caudal, mediante revisiones rutinarias de las líneas de goteo. Y para diagnosticar la causa del problema se requiere de algunos antecedentes básicos, como la identificación de las partes relevantes del equipo, el caudal de los goteros, la edad del equipo, el origen del agua de riego (potable, reciclada, pozo, represa, ríos, etc.), entre otros. 

En caso de que el agua provenga de un tranque se debe indicar su tamaño y profundidades mínima y máxima y tipo de chupador: flotante o fijo. En caso de ser flotante es conveniente indicar la profundidad a que se efectúa la succión. En caso de ser succión desde un punto fijo es conveniente indicar la distancia del punto de succión a la superficie del agua, la inclinación del tubo y su orientación respecto al fondo del tranque. 

Es importante conocer la longitud del tubo principal desde el reservorio al campo, y el diámetro del mismo, y el material del que está fabricado: PVC, acero, asbesto-cemento, etc. Así mismo, se debe caracterizar el sistema de filtrado, si es automático o manual, de malla, anillos o arena; y el fabricante. Además de indicar el estado de los filtros: trabajan normalmente o se taponan continuamente. 

Por último, es útil consignar el tipo de fertilizantes u otros tipos de productos químicos, que se inyectan en el sistema de riego.  

INSTRUCCIONES PARA EL MUESTREO DE GOTEROS

En caso de haber goteros tapados tome muestras solamente de los obturados. La muestra debe ir acompañada de una explicación sobre el motivo de la revisión: de rutina, por goteros taponados u otra causa. Para muestrear corte segmentos de manguera de unos 30 cm de largo, de forma que el orificio de salida del gotero quede en el medio. Cuando el predio sea grande y contenga más de una parcela, elija la que sea más representativa y concentre la toma de muestras en ella. 

Tome las muestras según el principio “4,5”: líneas 4 y 5 del comienzo y del final del tubo distribuidor y los goteros 4 y 5 del comienzo y del final del lateral, como lo señala el esquema. 

Envuelva los trozos de manguera en papel de diario húmedo y cúbralo con una bolsa de plástico, para conservar los sedimentos de la mejor manera para su análisis. La muestra debe incluir trozos de tubo. Estas indicaciones son también válidas para los goteros de botón. 

INSTRUCCIONES PARA EL MUESTREO DE AGUA

La muestra de agua debe tomarse después del punto de succión o antes del filtro en el cabezal del equipo. Deje circular el agua por algunos segundos antes de tomar la muestra y, con la finalidad de verificar la influencia de los fertilizantes en el agua, debe también muestrear el tanque de fertilizante. Se puede utilizar una botella plástica, limpia, de mínimo 1 litro; conservando el agua en lugar fresco y sombreado y es conveniente que la muestra llegue al laboratorio lo antes posible.

Análisis de agua: parámetros recomendados a analizar: pH, CE, cloruro, Ca, Mg, Na, K, bicarbonato, carbonato, sulfato, fosfato, N-amonio, N-nitrato, B, Fe, Mn, TSS-TDS.

TRATAMIENTO DEL SISTEMA DE GOTEO CON ÁCIDO

Los ácidos son sustancias tóxicas y corrosivas, peligrosas para los seres humanos. Antes de utilizarlos es preciso leer atentamente las instrucciones de seguridad del fabricante. Todas las instrucciones para el tratamiento con ácidos deben ser consideradas como subordinadas a las disposiciones de la ley y a las instrucciones del fabricante. Recuerde que el contacto del ácido con la piel puede provocar quemaduras y el contacto con los ojos puede causar ceguera. La ingestión de ácido o la inhalación de sus vapores puede ser fatal. El operador debe utilizar gafas protectoras, guantes, pantalones largos, mangas largas y botas. Es importante permanecer en el área tratada durante todo el tratamiento y alejar de ella a las personas no autorizadas. Debe agregarse siempre el ácido al agua y no viceversa.  

La finalidad del tratamiento con ácido es disolver y descomponer el sarro originado por los carbonatos, hidróxidos y fosfatos. El tratamiento no surte efecto en los sedimentos orgánicos ni en ningún tipo de sustancia inerte (arena, lodo, etc.). Los ácidos son sumamente corrosivos para ciertos materiales como el acero, el aluminio, el cemento de asbesto, etc. Pero las tuberías de polietileno y PVC son resistentes a los ácidos.  

La mayoría de los ácidos minerales técnicos se adecuan a los tratamientos y tienen bajo costo. El ácido seleccionado no debe contener impurezas insolubles como el yeso o similares. Y la concentración del ácido en el agua de riego dependerá del tipo y de la concentración del ácido utilizado. 

Si su producto tiene un porcentaje diferente debe corregirse el nivel de la inyección en forma proporcional, de acuerdo con la tabla precedente. Por ejemplo: si se utiliza ácido sulfúrico al 98 %, la corrección será: 

(65% * 0.6%) / 98% = 0.4% Por lo tanto se hará el tratamiento de ácido al 0.4 % en lugar de 0.6 %. 

MODO DE APLICACIÓN DE ÁCIDO 

La inyección del ácido en el sistema de riego se efectúa generalmente por medio de una bomba de fertilización o con un motor resistente a ácidos. Recuerde que el tratamiento con ácido -sin previo lavado- pone en peligro el sistema, por lo que se recomienda un estricto lavado. Lavando por separado cada uno de los tubos principales y distribuidores, y utilizando el máximo flujo de agua. Por ultimo se debe lavar los laterales en pequeños grupos, tratando de no abrir más de 5 o 7 a la vez.  

Conecte la bomba fertilizante al sistema, llene el tanque con agua y prenda la bomba en su máxima capacidad. Luego de 12 minutos apague la bomba, mida y anote el volumen de agua succionado. 

Por ejemplo, si el volumen a succionar es 30 litros en 12 minutos, y el caudal de agua de la parcela 20 m3/h se debe proceder de la siguiente manera:  

• Llene el tanque con 10 l de agua y agregue 20 l de ácido, luego mezcle bien. 

• Haga funcionar la bomba, y si la calibración fue correcta, después de 12 minutos entregará una concentración de 0,6%. 

• Después de vaciar el tanque apagar la bomba y seguir regando con agua el tiempo necesario para lavar el sistema de riego. 

Es decir, se debe agregar 1 litro de ácido por cada m3/hora de agua de riego, inyectado en 12 minutos, para obtener una concentración de 0.6 %.

TRATAMIENTO DEL SISTEMA DE GOTEO CON CLORO

Los compuestos de cloro (líquido, sólido o gaseoso) son peligrosos para los seres humanos y los animales. Deben observarse rigurosamente las instrucciones del fabricante, evitar el contacto de la sustancia con la piel y los ojos y no ingerirla. Al manipular compuestos de cloro deben adoptarse medidas de protección para los ojos, las manos y el cuerpo, tales como el uso de gafas protectoras, guantes, botas, etc. Antes de llenar un tanque o recipiente con una solución que contenga cloro es preciso lavarlo cuidadosamente a fin de eliminar cualquier residuo de fertilizante. El contacto directo del cloro con productos fertilizantes puede generar una reacción térmica con riesgo de explosión, pero el contacto directo del cloro con fertilizantes dentro del agua de riego no presenta riesgos. 

El cloro es un fuerte oxidante y como tal resulta útil para prevenir o eliminar el desarrollo de cieno orgánico y bacteriano; oxida microelementos tales como hierro, manganeso y azufre; y mejora la eficacia de la filtración, en especial con filtros de arena. 

En el mercado se encuentra cloro líquido (hipoclorito de sodio), cloro gaseoso (Cl2) y cloro sólido (hipoclorito de calcio y similares). Cada producto ofrece ventajas y desventajas, por lo que es preciso considerar la conveniencia, la disponibilidad y el precio de cada producto.  

Los métodos de cloración son básicamente tres:

Si bien la cloración continua, en que se aplica producto desde el principio hasta el fin de cada ciclo de riego, es con la que se logra la mayor eficiencia, por lo mismo, el consumo de cloro es más alto. El cloro residual medido en el punto más alejado debe ser aproximadamente 0,5 – 1 ppm.  

La cloración al final del ciclo de riego (1-2 últimas horas), en que -por lo general- tanto consumo como eficiencia del procedimiento son menores que los del anterior. En este caso, el cloro residual en el punto más alejado debe ser 2-3 ppm. 

El método de cloración intermitente se recomienda en casos de ciclos de riego muy prolongados (decenas de horas) o en riego por pulsos. Aquí el cloro residual en el punto mas alejado debe ser de entre 3 - 4 ppm. 

El cloro residual debe ser controlado en el punto más alejado del sistema. Se abre el extremo del tercer lateral, contando desde el borde de la parcela, y se deja correr el agua durante 10 segundos antes de extraer la muestra. 

Punto de inyección del cloro: 

Se puede inyectar el cloro en el punto ubicado lo más cerca posible de la bomba principal, para así evitar la acumulación de cieno bacteriano en el tubo principal y proteger mejor al sistema, o en un punto ubicado lejos de la bomba principal y lo más cerca posible de la parcela tratada. Esta alternativa no brinda protección al tubo principal y no se recomienda si se utilizan efluentes o si el agua contiene azufre, hierro o manganeso. 

DOSIFICACIÓN, DEMANDA Y RESIDUOS DEL CLORO

Normalmente la concentración de cloro en el sistema tratado no es uniforme, sino que es mayor en la parte inicial y menor en los segmentos finales del sistema. Esta diferencia de concentración se debe a la “demanda de cloro”, la que depende de la calidad del agua, el nivel de limpieza de la tubería y el tamaño del sistema. La “demanda de cloro” no puede ser calculada de antemano ni controlada, por lo cual es preciso calibrar la bomba de dosificación en función del cloro residual al final del sistema. 

El cuidado y mantenimiento de los sistemas de riego, en particular de los emisores, más aún cuando son goteros, es clave. La eficiencia de uso de agua y nutrientes y todas las consideraciones agronómicas sobre riego y fertilización, así como la deseable condición de uniformidad del huerto, quedan en nada cuando los emisores se obturan o cuando entregan un caudal variable o diferente al que deberían. 

 

Operación de emisores de microriego: EL CUELLO DE BOTELLA EN LA EFICIENCIA DE LOS SISTEMAS

Uno de los programas de investigación del Cemagref tiene como objetivo comprender los mecanismos involucrados en la obturación de los emisores. ¿Cómo explicar que se encuentren partículas más grandes que el tamaño de filtrado dentro del sistema? Un experto del Laboratorio de Investigación en Tecnologías de Riego de Cemagref nos lo explica en este artículo.

El microriego siempre es presentado como una técnica promisoria en términos de ahorro de agua y de la productividad de ésta. Si bien esto es potencialmente verdad, la realidad puede ser diferente en el campo. El incremento en la productividad del agua es innegable pero si de verdad se cumple el objetivo de ahorrar agua es un aspecto poco abordado: Generalmente los agricultores prefieren aumentar su rendimiento potencial, incrementando el uso del agua y el consumo del sistema, ya que así aumentan sus retornos. Entonces: ¿Se está ahorrando agua?

Para anticipar cualquier carencia o disminución de la eficiencia de distribución de agua del sistema, ya sea debido a mal diseño o desgaste, aún si el filtrado es considerado efectivo, los agricultores tienden a aplicar cantidades holgadas de agua a sus cultivos. Su objetivo es asegurarse de que cada uno de los vegetales reciba el volumen mínimo requerido, independientemente de posibles excesos puntuales. Además, si se considera el fenómeno de obturación de emisores, producto del temprano envejecimiento de los sistemas de riego, muchos agricultores optan por sistemas desechables que resultan más caros y más consumidores de energía secundaria. Por esto es tan importante comprender mejor las causas de los taponamientos. 

EXPERIMENTOS EN LABORATORIO Y DE CAMPO  

Se realizó un experimento en condiciones de campo que consistió en estudiar el comportamiento de goteros tipo GR (2 l/h de caudal) que regaban con agua de canal originada en los Alpes. Dos líneas de 100 m recibieron agua bruta y otras dos líneas agua filtrada a 80μm. La presión se fijó en 100 kPa, el sistema funcionó por 1 hora al día y se midió el caudal de cada gotero individual en cada una de las 4 líneas. Luego de sólo 6 semanas se observó una disminución en el caudal promedio en ambas situaciones, pero en el caso del agua bruta la caída fue de más de 15% y de cerca de 6% en el agua filtrada. 

Para comprender estas caídas de caudal Cemagref midió el tamaño de las partículas de material suspendido, mediante un analizador láser de partículas, desde muestras tomadas a la entrada y final de las líneas. El filtro efectivamente retiraba las partículas mayores de 80μm pero al final de las líneas se encontraron partículas de más de 200μm, las que eran semejantes a las observadas a la entrada de las líneas con agua no filtrada. La suposición es que este fenómeno es causado por la coagulación de las partículas dentro de las líneas de distribución, lo que se confirmó por la caída del potencial zeta (cantidad de carga eléctrica libre presente en la periferia de las partículas).  

Los objetivos del estudio fueron: (1) reproducir el fenómeno de coagulación en condiciones de laboratorio, con diferentes niveles de pH, concentración de sales y cantidad de materia orgánica; (2) calibrar el modelo de agregación usando el método Thill; (3) describir el líquido transportado en términos de velocidad y roce; (4) armonizar el método Thill con mecánica de fluidos. En paralelo a estas investigaciones, Cemagref desarrolló y hoy utiliza un método de laboratorio para evaluar la sensibilidad de los distintos tipos de gotero a las obturaciones físicas. El método está en discusión bajo el grupo técnico ISO SC18 y puede ser compartido si se lo solicita.