“Universidad Nacional San Cristóbal de Huamanga “ Ing. Agrícola “UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA” FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS ESCUELA DE FORMAICION PROFESIONAL INGENIERIA AGRICOLA Informe Nº 08 y 09 DOCENTE ALUMNO DIA Y HORA DE PRÁCTICA : ING. Herbert NÚÑEZ : TENORIO URPIS, Abel Rodolfo. : LUNES 4 A 6 PM AYACUCHO – NOVIEMBRE 2015 Relación agua, suelo y planta “Universidad Nacional San Cristóbal de Huamanga “ Ing. Agrícola INTRODUCCIÓN.La evapotranspiración es la combinación de la evaporación desde la superficie de suelo y la transpiración de la vegetación. Los mismos factores que dominan la evaporación desde una superficie de agua abierta también dominan la evapotranspiración, los cuales son: el suministro de energía y el transporte de vapor. Además, el suministro de humedad a la superficie de evaporación es un tercer factor que se debe tener en cuenta. A medida que el suelo se seca, la tasa de evapotranspiración cae por debajo del nivel que generalmente mantiene en un suelo bien humedecido. Con respecto a la evaporación fisiológica o transpiración, es el resultado del proceso físico y biológico por el cual el agua cambia del estado líquido al gaseoso, a través del metabolismo de la planta y pasa a la atmósfera. Veihmeyer considera dos tipos de procesos de transpiración, el primero se realiza por medio de las estomas de las hojas y el segundo desde las membranas húmedas, a través de la cutícula. Además se debe de incluir en el concepto de transpiración el agua empleada en los procesos de incorporación de tejido vegetal. De manera práctica, la evaporación y la transpiración son procesos que se realizan en la naturaleza de forma simultánea, son interdependientes y es muy difícil su medición por separado. El cálculo de la evapotranspiración es fundamental para la estimación de la demanda de riego de un cultivo y la estimación del escurrimiento medio anual de una cuenca. Relación agua, suelo y planta “Universidad Nacional San Cristóbal de Huamanga “ Ing. Agrícola EVAPOTRANSPIRACION I. CONCEPTO.- La Evapotranspiración es la combinación de dos procesos independientes por los cuales se pierde agua, la evaporación del agua de la superficie del suelo y la transpiración del cultivo, por consiguiente, todos los factores que inciden en la evaporación y en la transpiración, influirán en la evapotranspiración. El conocimiento de la evapotranspiración o uso consuntivo es un factor determinante en el diseño de los sistemas de riego, incluyendo las obras de almacenamiento, conducción, distribución y drenaje. Especialmente el volumen útil de una presa para abastecer a una zona de riego depende en gran medida del uso consuntivo. II. FACTORES QUE INFLUYEN LA EVAPOTRANSPIRACIÓN (ET) La ET es un fenómeno dependiente en buena parte de las condiciones atmosféricas, del suelo y de la vegetación. Después de una lluvia o de un riego por aspersión, la interface entre el sistema terrenoplanta y la atmósfera está saturada, y evidentemente la transpiración y la evaporación están en el valor potencial, siendo entonces la evapotranspiración función de muchos factores (ET = f(c, s, v, f, g, Q)): Factores climatológicos (c): radiación, temperatura y humedad del aire, velocidad del viento, etc. Factores edáficos (s): conductibilidad hídrica, espesor del estrato activo, calor superficial, capacidad hídrica, rugosidad de la superficie, etc. Factores de la planta (v): conductibilidad hídrica de los tejidos, estructura de la parte epigea, índice LAI, profundidad y densidad del sistema radical, etc. Factores fitotécnicos (f): laboreo del suelo, rotación de cultivos, orientación de las líneas de siembra, densidad poblacional, tipo e intensidad de la poda, etc. Factores geográficos (g): extensión del área, variación de las características climáticas en el borde del área considerada, etc. Agua disponible en la interface con la atmósfera (Q): cuyo origen es la lluvia, el riego y/o el aporte hídrico de la capa freática. Relación agua, suelo y planta “Universidad Nacional San Cristóbal de Huamanga “ III. Ing. Agrícola CONCEPTOS BÁSICOS.a) Uso consuntivo Se expresa mediante la tasa de evapotranspiración (Etc) en mm/día o mm/mes, la cual depende, además de los factores del clima que afectan a la evaporación (Temperatura, humedad del aire, viento e intensidad de radiación solar), de las características fisiológicas de la cobertura vegetal y de la disponibilidad de agua en el suelo para satisfacer la demanda hídrica de la planta (transpiración y nutrición). Como la cantidad de agua que utiliza la planta para nutrirse es sólo en 1% de la que transpira, los términos uso consuntivo y evapotranspiración se pueden tomar como sinónimos. b) La evapotranspiración potencial del cultivo de referencia (Eto). La evapotranspiración potencial de un cultivo de referencia (Eto) en mm/día, fue definida por Doorembos y Pruit (FAO, 1975) como: “La tasa de evaporación en mm/día de una extensa superficie de pasto (grama) verde de 8 a 15 cm de altura, en crecimiento activo, que sombrea completamente la superficie del suelo y que no sufre de escasez de agua”. c) La evapotranspiración real (Etr) En la práctica, los cultivos se desarrollan en condiciones de humedad muy lejanas de las óptimas. Por este motivo para calcular por ejemplo la demanda de riego se a de basar en la evapotranspiración real (Etr), la cual toma en consideración al agua disponible en el suelo y las condiciones ambientales en las cuales se desarrolla un cultivo determinado. Siempre y cuando el cultivo en consideración disponga de agua en abundancia (después de un riego o de una lluvia intensa) y en condiciones de buena aireación del suelo, Etr equivale a Etc. La Etr nunca será mayor que Etc. Al aumentar la tensión del agua en el suelo, disminuye la capacidad de las plantas para obtener el volumen de agua requerido al ritmo impuesto por las condiciones del ambiente. Bajo estas condiciones disminuye la transpiración del cultivo por lo tanto Etr es inferior a Etc y también inferior a Eto. IV. MÉTODOS PARA ESTIMAR LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POTENCIAL Existen varios métodos para determinar la evapotranspiración potencial. Los más utilizados son: Métodos directos. Método del Lisímetro Método del tanque evaporímetro Métodos indirectos. Método de Thorntwaite Método de Blaney-Criddle Método de Hargreaves Relación agua, suelo y planta “Universidad Nacional San Cristóbal de Huamanga “ Ing. Agrícola A. DETERMINACIÓN DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN DEL CULTIVO DE REFERENCIA (ETO) MEDIANTE EL MÉTODO DEL LISÍMETRO. El lisímetro.Un lisímetro es un dispositivo introducido en el suelo, rellenado con el mismo terreno del lugar y con vegetación. Es utilizado para medir la evapotranspiración de referencia (ETo) o del cultivo (ETc). También se denomina evapotranspirómetro dependiendo de qué manera se ha hecho el procedimiento de medida. Un lisímetro consiste en un recipiente enterrado y cerrado lateralmente, de modo que el agua drenada por gravedad (la que hubiera infiltrado hasta el acuífero), es captada por un drenaje. En su construcción debe tenerse cuidado de restituir el suelo que se excavo en unas condiciones lo más similares posibles a las que se encontraba. Próximo a él debe existir un pluviómetro. Modelo esquemático de un lisímetro de balanza A) Terreno en estudio B) Balanza C) Recolección del agua de drenaje D) Recolección del agua de escorrentía La Eto se despeja de la siguiente ecuación de balance hídrico en el lisímetro. Precipitación = Eto + Infiltración + Δ almacenamiento Relación agua, suelo y planta “Universidad Nacional San Cristóbal de Huamanga “ Ing. Agrícola Para calcular Δ almacenamiento, normalmente se mide la humedad del suelo y a partir de ahí, se calcula una lámina de agua equivalente expresada en mm. Mediante riego el método es más simple, debido a que se debe mantener el suelo en condiciones de humedad óptima y la ecuación sería la siguiente: Precipitación + Riego = Eto + Infiltración Ejemplo.Ln= ¿? %CC=38% %PMP=20% Da=1.15 H=35cm HAT=60% Diámetro del lucímetro=0.57cm 𝐿𝑎 = %𝐶𝐶 − %𝐻 ∗ 𝑃𝑎 ∗ 𝑝𝑟𝑜𝑓𝑢𝑛𝑑𝑖𝑑𝑎𝑑 ∗ 𝐻𝐴𝑇 100 𝐿𝑎 = 38 − 20 ∗ 1.5 ∗ 35 ∗ 0.60 100 𝐿𝑎 = 4.35𝑐𝑚 435m3/ha 43.5L/m2 43.5𝐿 →→→→→ 1𝑚2 𝜋 ∗ 0.572 𝑋 →→→→→ 4 X=11.11 litros. Relación agua, suelo y planta “Universidad Nacional San Cristóbal de Huamanga “ Ing. Agrícola Ejemplo.Calculando la evapotranspiración del cultivo de referencia.mes mayo junio julio días La (mm) Pe (mm) D (mm) ETO (mm/día) ETO (mm/mes) 31.000 167.950 11.500 9.910 5.469 169.540 30.000 167.950 3.100 9.880 5.372 161.170 31.000 173.550 0.000 2.170 5.528 171.380 Para el mes de mayo. 𝑅 + 𝑃𝑒 = 𝐸𝑇𝑜 + 𝐷 + ∆𝐴 167.950 + 11.500 = 𝐸𝑇𝑜 + 9.910 + 0 𝐸𝑇𝑜 = 169.540mm/mes 𝐸𝑇𝑜 = 5.469mm/dia Para el mes de junio. 𝑅 + 𝑃𝑒 = 𝐸𝑇𝑜 + 𝐷 + ∆𝐴 167.950 + 3.100 = 𝐸𝑇𝑜 + 9.880 + 0 𝐸𝑇𝑜 = 161.170mm/mes 𝐸𝑇𝑜 = 5.372mm/dia Para el mes de julio. 𝑅 + 𝑃𝑒 = 𝐸𝑇𝑜 + 𝐷 + ∆𝐴 173.550 + 0.000 = 𝐸𝑇𝑜 + 2.170 + 0 𝐸𝑇𝑜 = 171.380mm/mes 𝐸𝑇𝑜 = 5.528mm/dia Relación agua, suelo y planta “Universidad Nacional San Cristóbal de Huamanga “ Ing. Agrícola B. DETERMINACIÓN DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN DEL CULTIVO DE REFERENCIA (ETO) MEDIANTE EL MÉTODO INDIRECTO (Método de Hargreaves) La fórmula de Hargreaves (Hargreaves y Samani, 1985) para evaluar la Evapotranspiración Potencial necesita solamente datos de temperaturas y de Radiación Solar. La expresión general es la siguiente: La radiación solar incidente, Rs, se evalúa a partir de la radiación solar extraterrestre (la que llega a la parte exterior de la atmósfera, que sería la que llegaría al suelo si no existiera atmósfera); ésta última aparece según los autores como R0 ó Ra, y la leemos en tablas en función de la latitud del lugar y del mes. En este documento nos referiremos a ella como R0. Obtención de la Radiación Solar Incidente (Rs).Samani (2000) propone la siguiente fórmula: Fórmula simplificada.Sustituyendo del valor de Rs de (2) en la expresión inicial (1), y tomando para el coeficiente KT el valor medio de 0,17, resulta la expresión citada con más frecuencia en la bibliografía: Relación agua, suelo y planta “Universidad Nacional San Cristóbal de Huamanga “ Ing. Agrícola Ejemplo.Se trabaja en esta práctica con los datos de PANPA CANGALLO promedio general de los años de 1993 al 2015. 13° 33' 15'' Sur =13.554167 74° 11' 36'' Oeste H: 3330msnm Utilizando la tabla para las radiaciones extraterrestre. Interpolación de radiaciones.12 16.6 13.554167 X ENERO 14 16.7 16.6777084 JULIO 12 13.554167 X FEBRERO 14 16.3 12 13.554167 X MARZO 14 15.4 14 ABRIL 12 13.554167 X 14 12.5 MAYO 12 13.554167 X 14 11.6 JUNIO 12 13.554167 X 14 16.4 16.3777084 AGOSTO 15.3 15.3222917 SEPTIEMBRE 13.7 13.766875 OCTUBRE 12.1 12.1891666 NOVIEMBRE 11.2 11.2891666 Relación agua, suelo y planta 12 13.554167 X 14 12 11.6 11.6891666 12 13.554167 X 14 13.2 12 13.554167 X 14 14.7 12 13.554167 X 14 16.4 12 13.554167 X 14 16.5 12.9 12.966875 14.5 14.5445833 16.5 16.4777084 16.6 16.5777084 “Universidad Nacional San Cristóbal de Huamanga “ Ing. Agrícola Calculando el ETO EN (mm/dia). enero 𝑬𝑻𝟎 = 𝟎. 𝟎𝟎𝟐𝟑 ∗ (14.350 + 17.78) ∗ (22.1 − 6. 6)0.5 ∗ 16.678 𝑬𝑻𝟎 = 𝟒. 𝟖𝟓𝟓𝒎𝒎/𝒅𝒊𝒂 febrero 𝑬𝑻𝟎 = 𝟎. 𝟎𝟎𝟐𝟑 ∗ (14.100 + 17.78) ∗ (21.7 − 6.5)0.5 ∗ 16.378 𝑬𝑻𝟎 = 𝟒. 𝟔𝟖𝟓𝒎𝒎/𝒅𝒊𝒂 marzo 𝑬𝑻𝟎 = 𝟎. 𝟎𝟎𝟐𝟑 ∗ (13.600 + 17.78) ∗ (21.300 − 5.900)0.5 ∗ 15.322 𝑬𝑻𝟎 = 𝟒. 𝟑𝟒𝟑𝒎𝒎/𝒅𝒊𝒂 abril 𝑬𝑻𝟎 = 𝟎. 𝟎𝟎𝟐𝟑 ∗ (13.750 + 17.78) ∗ (21.700 − 5.800)0.5 ∗ 13.767 𝑬𝑻𝟎 = 𝟑. 𝟗𝟖𝟑𝒎𝒎/𝒅𝒊𝒂 mayo 𝑬𝑻𝟎 = 𝟎. 𝟎𝟎𝟐𝟑 ∗ (13.300 + 17.78) ∗ (22.00 − 4.600)0.5 ∗ 12.189 𝑬𝑻𝟎 = 𝟑. 𝟔𝟑𝟕𝒎𝒎/𝒅𝒊𝒂 TEMPERATURAS N° de Ra ETO MES dias MAX MIN MEDIA (mm/dia) (mm/dia) ENERO 31 22.100 6.600 14.350 16.678 4.855 FEBRERO 28 21.700 6.500 14.100 16.378 4.685 MARZO 31 21.300 5.900 13.600 15.322 4.343 ABRIL 30 21.700 5.800 13.750 13.767 3.983 MAYO 31 22.000 4.600 13.300 12.189 3.637 JUNIO 30 21.300 3.900 12.600 11.289 3.293 JULIO 31 21.200 3.400 12.300 11.689 3.414 AGOSTO 31 22.400 4.000 13.200 12.967 3.966 SEPTIEMBRE 30 23.700 5.000 14.350 14.545 4.651 OCTUBRE 31 24.200 5.700 14.950 0.000 NOVIEMBRE 30 24.700 5.900 15.300 16.478 5.439 DICIEMBRE 31 23.800 5.500 14.650 16.578 5.293 Relación agua, suelo y planta “Universidad Nacional San Cristóbal de Huamanga “ Ing. Agrícola CONCLUSIONES.En regiones húmedas, el mantenimiento a nivel de capacidad de campo de la humedad del suelo no difiere demasiado de lo que ocurre alrededor, para intervalos no muy cortos, pero en zonas áridas existe el problema de advención de calor desde zonas adyacentes (efecto oasis) y los valores obtenidos para la evapotranspiración potencial son más altos de lo que cabría esperar. Una forma de evitar el efecto oasis es crear un área de amortiguamiento rodeando el evapotranspirómetro, pero las dimensiones requeridas son en muchas ocasiones prohibitivas. Otras veces se han aplicado coeficientes reductores, pero su validez es solo a nivel local. El evapotranspirómetro está diseñado para obtener medidas directas de evapotranspiración potencial a partir de la ecuación del balance hídrico. Consiste en uno o más depósitos excavados en el terreno y rellenos con el producto de la excavación, o con el perfil que se quiera estudiar. En la superficie se planta un césped vegetal continuo. El fondo tiene un tubo colector que recoge las salidas (G) y las conduce a un depósito colector también enterrado y situado a nivel inferior, para medirlas. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA. PRINCIPIOS BÁSICOS DE RIEGO ABSALON BASQUEZ V. MANUAL PARA EL DISEÑO Y GESTIÓN DE PEQUEÑOS SISTEMAS DE RIEGO POR ASPERSIÓN EN LADERAS- JUAN FRANCISCO SOTO HOYOS INGENIERO AGRÍCOLA El Centro de Tesis, Documentos, Publicaciones movimiento-del-aguasuelo.shtml#objetivosa#ixzz3rfhZ6jgE Relación agua, suelo y planta
