Realidad actual y futura: hacia una gestión más eficiente y sostenible de la práctica del riego

El principal objetivo de la actividad agrícola profesional es obtener el máximo rendimiento productivo y económico por unidad de superficie. ¿Cuál es la forma más eficiente para conseguirlo?

El empresario agrícola debe optimizar los recursos disponibles y gestionarlos con la máxima eficiencia, teniendo en cuenta el potencial genético de la especie cultivada junto con los condicionantes edafo-climáticos y sanitarios disponibles.

Para alcanzar el objetivo que maximiza los índices económicos de producción por unidad de superficie (€/ha), se requiere:

• Empleo de prácticas de cultivo que contribuyan a generar un incremento de la producción por unidad de superficie (Kg/ha) y un nivel de calidad del producto que permita obtener un mayor precio medio por cada Kg producido (€/Kg).
• Reducir el uso de productos químicos y mano de obra junto con los gastos asociados a la práctica de riego, optimizando el binomio agua-energía sin que ello comprometa la cantidad ni la calidad del órgano de la planta con valor comercial.

El agua es un recurso que debe ser gestionado de forma sostenible, pero sin que ello nos aleje del principal objetivo de la agricultura profesional, maximizar la rentabilidad económica

La práctica de riego permite proporcionar agua a las plantas cuando las precipitaciones no son suficientes o están inadecuadamente distribuidas, evitando por tanto la incertidumbre climática y la dependencia del agua de lluvia para alcanzar niveles productivos deseados.

Para ello, se debe considerar el suelo y el clima como una condición y el agua, con su calidad y disponibilidad total y estacional, como un recurso.

La práctica de riego, como parte responsable de la cantidad, calidad y uniformidad del producto agrícola con valor comercial, tiene como principal objetivo el de suministrar a la totalidad de las plantas, que se riegan de forma simultánea, los mismos volúmenes de agua y cantidad de nutrientes.

La agricultura es la actividad económica que ejerce la mayor presión sobre los recursos hídricos disponibles en el mundo. También hay que tener en cuenta que el transporte, distribución y puesta a disposición del cultivo de los volúmenes de agua destinados a la actividad agrícola demanda una gran cantidad de energía y esta representa una parte importante del gasto económico requerido para garantizar la producción.

La escasez de agua de calidad, desde el punto de vista agronómico, junto con una disponibilidad estacional variable y el mayor compromiso medioambiental por parte del usuario, determinan la necesidad en la mejora de la gestión del agua de riego.

¿Qué es el riego localizado?

El riego localizado es el sistema de riego que permite un mayor rendimiento productivo y económico y, por tanto, el que mejores valores aporta de los índices asociados a la actividad productiva. Permite obtener una respuesta altamente uniforme del cultivo ya que posibilita una elevada uniformidad espacial y temporal de aplicación de agua y nutrientes.

Comparado con otros sistemas de riego, el riego localizado permite obtener una mayor producción por unidad de volumen de agua consumido y una menor cantidad total de energía requerida para la aplicación del agua y nutrientes requeridos por el cultivo.

Las innegables ventajas, de carácter económico, agronómico y ecológico que aporta el riego localizado, son debidas a las características inherentes al propio proceso de riego: la localización del agua y de la solución nutritiva junto al sistema radicular activo además de la alta frecuencia de aplicación junto con una elevada uniformidad espacial y temporal de aplicación de agua en toda el área de riego.

El riego localizado es el sistema de riego que permite un mayor rendimiento productivo y económico 

¿Cuáles son los requisitos de un sistema de riego eficiente para obtener una mayor producción?

La eficiencia en el uso del agua y la energía se define como “la habilidad de lograr los objetivos productivos establecidos, empleando la menor cantidad de agua y energía posible.” Un sistema productivo más eficiente permite conseguir los mismos resultados invirtiendo menos recursos. Para ello se requiere:

Diseño del sistema hidráulico enfocado a elevar la productividad con un “uso racional” del agua y la energía

Las bondades de diseño permiten seleccionar el nivel de uniformidad de aplicación del agua con independencia de la topografía, tamaño y geometría del área de riego. A nivel de diseño, se considera que todas las plantas, bajo el mismo área de riego y que reciben agua y nutrientes de forma simultánea, tienen el mismo potencial genético y van a estar expuestas a las mismas condiciones edafo-climáticas.

Para maximizar el rendimiento económico del cultivo, obtener una respuesta uniforme por parte del cultivo y reducir los costes asociados a la práctica de riego, es necesaria la utilización de criterios de diseño hidráulico hidroeficientes destinados a reducir el coste asociado a la práctica de riego, mejorar el comportamiento agronómico del cultivo y aumentar la vida útil de los principales componentes del sistema. Estos deben permitir:

• Alcanzar una alta uniformidad en la distribución espacial de presiones en cada área de riego para reducir al máximo las variaciones de caudales unitarios emitidos. El sistema de riego debe garantizar una distribución espacial y temporal uniforme de los volúmenes de agua aportados, de manera que todas las plantas reciban la misma cantidad de agua y nutrientes.
• Optimizar el comportamiento de la instalación en los que el trazado, longitud y diámetro de las conducciones de transporte y distribución de agua hasta las tuberías terciarias para minimizar los requerimientos de presión, reduciendo las pérdidas de carga en todo el conjunto y, por tanto, de la energía requerida para la puesta a disposición del agua de riego a la planta. Una menor longitud de las líneas emisoras contribuye a reducir los requerimientos de presión de suministro a nivel de parcela.

Selección, dimensionado y ubicación de los principales componentes de la instalación de riego

Para una adecuada selección de los principales componentes funcionales que integran el sistema de riego es preciso conocer su comportamiento y su interacción con el resto de los componentes del sistema en condiciones dinámicas de operación. Los criterios de selección, dimensionado y ubicación de estos deben contribuir a maximizar la productividad en el uso del agua y la energía con un “uso racional” de la misma.

Sistema de filtración: utilización de equipos de filtración con una alta eficacia en el proceso de retención de sólidos, activación autónoma del proceso de autolimpieza y con bajos requerimientos hidráulicos para la regeneración del medio filtrante.

• Sistemas de filtración autónomos que garanticen, bajo cualquier condición de exposición, la retención en el medio filtrante de la totalidad de partículas de mayor tamaño presentes en la fuente de agua que tienen potencial de obturación directo, y el mayor porcentaje posible de las de menor tamaño para disminuir el riesgo potencial de obturaciones y de la frecuencia e intensidad de las labores de mantenimiento.
• Equipos de filtración en los que el proceso de autolimpieza se realiza de forma altamente efectiva para garantizar una mínima interacción hidráulica en el sistema, evitando, de esta forma, condiciones de operación de suministro a campo fuera de las condiciones nominales de operación.

• Sistema de fertirrigación: utilización de sistemas de fertirirgación con control de las aportaciones mediante la lectura de los valores de pH y CE y con capacidad de realizar la inyección de todos los fertilizantes requeridos de forma simultánea. El sistema multiinyección debe realizar de forma autónoma y totalmente controlada la aplicación altamente fraccionada de los fertilizantes. Estos deben aportarse en la cantidad y equilibrio nutritivo requeridos en cada uno de los estados fenológicos en que se encuentre el cultivo en base al objetivo productivo deseado y los niveles de extracción por parte de la planta.
• Tubería emisora: utilización de tuberías que permitan reducir el coste asociado a la práctica de riego y mejorar el comportamiento agronómico del cultivo. Para ello se requiere que estas tengan una elevada resistencia a las condiciones de exposición mecánicas (presión y tracción) y a la radiación solar, con un bajo coeficiente de variación de fabricación del emisor y una elevada resistencia a las obturaciones de los emisores expuestos a aguas con calidad cambiante y elevada presencia de sólidos con potencial de obturación. La selección de las características, prestaciones y nivel de calidad del emisor de riego es una de las decisiones más importantes a la hora de diseñar cualquier instalación de riego.

Incorporación de elementos de control y monitoreo de la práctica de riego

Estos elementos de control y monitoreo aportan al sistema un elevado grado de protección y seguridad. Los criterios de selección, dimensionado y ubicación de estos deben permitir una gestión de la práctica de riego de forma eficiente, fiable y bajo las condiciones nominales de operación. Los más utilizados:

• Variadores de frecuencia: Regulación de las condiciones hidráulicas de operación y el mantenimiento continuo de los valores de los requerimientos hidráulicos demandados por la instalación de campo.
• Válvulas hidráulicas reguladoras: Funciones reductora, sostenedora y de alivio para la regulación de las condiciones hidráulicas de operación y así evitar desviaciones importantes de las condiciones nominales de operación.
• Presostatos de máxima-mínima: Protección para garantizar un elevado nivel de seguridad, reduciendo la frecuencia e intensidad de las posibles averías de los componentes del sistema.
• Caudalímetros, manómetros y sondas de lectura de los valores de pH y CE: Permiten aportar suficiente información para conocer las principales variables de operación que determinan una gestión eficiente de la práctica de riego.

Gestión de la práctica de riego de forma autónoma, eficiente y destinada a alcanzar el objetivo productivo deseado:

Control autónomo de la práctica de riego mediante la utilización de programadores para realizar los aportes de agua y nutrientes con el grado de autonomía deseado.

El momento de aplicación, frecuencia y duración de cada riego se establecen en base a la información disponible en tiempo real del estado del agua en el suelo, evolución de la misma tras los riegos ya realizados y la respuesta de la planta ante condiciones edafo-climáticas en escenarios recientes.

La práctica de riego debe realizarse bajo los valores nominales de diseño, evitando desviaciones que puedan alterar la uniformidad de agua determinada en la fase de diseño. Las herramientas de monitoreo más modernas, como los drones, sensores y sondas, permiten el análisis de los datos aportados para conocer la distribución espacial del estado hídrico y sanitario de los cultivos.

Estas herramientas no solo logran crear un diagnóstico de la situación en la que se encuentra una determinada área de riego, sino que, además, cada vez son más utilizadas como herramientas de diseño y diagnóstico que permiten identificar y unificar áreas de características similares y establecer nuevas pautas de diseño que permitan aportes de agua precisos para una respuesta uniforme del cultivo.

Cabezal compacto AZUD

Realidad actual y futuro próximo

La agricultura de regadío de precisión se dirige hacia un aumento en la implementación tecnológica y digitalización y los usuarios de estos sistemas son cada vez más conscientes de la necesidad de herramientas para la toma de decisiones y gestión de la elevada cantidad de información que aportan los sensores y la interrelación entre las distintas variables medibles.

Es aquí donde el big data adquiere un papel importante a la hora de tomar decisiones. En esta nueva agricultura de precisión tenemos a nuestro alcance una gran cantidad de datos útiles que nos permiten la optimización de recursos y una mejora de la rentabilidad de los cultivos.

Todos los profesionales del sector, fabricantes de sistemas de riego y filtración, proyectistas, propietarios de la explotación agrícola y usuarios del sistema de riego, tienen una responsabilidad compartida y un objetivo común: potenciar los criterios de diseño, seleccionar con rigor técnico los principales componentes del sistema y llevar a cabo una práctica de riego que contribuyan a una reducción de la huella hídrica y de carbono.

Es responsabilidad compartida de todos los profesionales del sector no solo concienciar a los diferentes actores implicados en el uso eficiente de los recursos destinados a la actividad productiva, sino también informar al consumidor de los recursos destinados a la producción para que pueda decidir su mayor o menor contribución a la huella hídrica y de carbono generada.