Evaporación

Cálculo de
la
.
,
,
evaporac1on segun
teinperatura Inedia
UNA FORMA DE DETERMINAR
CUANDO REGAR.
Elías Letelier A.
Ingeniero Agrónomo
Jorge Garda-Huidobro P. de A.
Ingeniero Agrónomo Ph.D.
Las necesidades de riego están determinadas
principalmente por tres factores: la evaporación,
las caracter(sticas del suelo y e! hábito de
crecimiento del cultivo, tanto en su parte aérea
como en su distribución de rai'ces.
Una decisión muy importante para el agricultor es
determinar la cantidad de agua y el momento
oportuno de riego. Esta determinación se toma,
generalmente, basándose en antecedentes
subjetivos, tales como !a apariencia del cultivo o
el suelo. Sin embargo, cuando las plantas presentan
sin tornas de deficiencia de agua, ya se han
producido daños importantes en ellas.
Existen diversos métodos para evaluar en forma
oportuna el momento del riego, cuando se cuenta
con cierta información del suelo: el uso de
tensiómetros, muestreo de humedad del suelo, etc.
Estos métodos generalmente exigen gran cantidad
de equipo y gran número de unidades para evaluar
en forma previa el estado h(drico del suelo.
Un método más conveniente es e! uso de la
bandeja de evaporación (ver art (culo sobre
"Programación a través de bandeja" en !PA La
Platina Nº 46). Combinando los datos
proporcionados por ella con las caracter(sticas
hídricas del suelo y las condiciones del cultivo, es
posible estimar bastante bien las necesidades de
agua y la oportunidad del riego.
Por otra parte, las variaciones anuales de la
evaporación en el peri'odo de riego (primavera y
verano) son relativamente pequeñas. Si se dispone
de datos mensuales de evaporación de bandeja
durante un cierto número de años en una
localidad, es posible pronosticar con suficiente
aproximación la evaporación que se producirá en
un determinado período en ese lugar.
La determinación de cuánto y cuándo regar no
debe basarse en criterios subjetivos.
IPA La Platina Nº 47, 1988
Sin embargo, los datos de evaporación de bandeja
son escasos. Por este motivo es muy atractivo
poder estimar la evaporación basándose en un
factor fácil de determinar, como es la temperatura
media.
41
En las Figuras 1, 2, 3, 4 y 5 se presenta en
EVAPORACION Y TEMPERATURA MEDIA
forma graf1ca la relac1on entre ambos factores
Puede observarse, para las dos variables, una
relac1on caracterlst1ca entre las curvas en forma de
campana Ser(a posible, por !o tanto, en cada una
de esas localidades pronosticar la probable
evaporación en una determinada década Sin
embargo, este pronostico será válido solamente
para el area correspond rente a la Estación
Agrorneteorológ1ca que generó los datos, pues las
fechas en que se alcanzan determinadas
temperaturas y evaporación son diferentes en cada
sector
Es posible obtener la temperatura media con un
termómetro de máxima y m1n1ma, utilizando la
siguiente relación
T
media~
T máxima + T mi'n1ma
111
2
El control debe ser diario y el termometro ha de
estar adecuadamente ubicado { 1PA La Platina
Nº 21, 1984)
En e! .presente traba10 se han relacionado las
temperaturas medias de peri'odos de 10 di'as
{decadas) con las correspondientes evaporaciones
de bandeja (Eb) en las siguientes Estaciones
Meteorolog1cas, ubicadas en diversas latitudes y
s1tuac1ones ecológicas Vicuña, La Platina,
También es posible observar que la curva de la
evaporación se sitúa bastante más abaJO con
relación a la curva de temperatura med 1a en los
meses de días cortos (invierno) que en los meses de
d{as largos (verano}, lo que está de acuerdo con la
H1dango, Cauquenes y Cardlanca
conocida fórmula de Blaney-Criddle
TºC Eb (mm)
20
18
16
14
12
Figura 1. Vicuña. Evoluc1ó11 de
la temperatura (T°C) v
evaporación de bandeja (Eb)
durante el año (promedios
decadianos).
¡~
Temperatura
Evaporación
"""
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
1
J
TºC
ººº
1
J
1
A
1
s
i
o
1
1
N
D
1
1
1
E
F
M
E
F
•
M
1 i
A
M
•
¡
¡
M
J
Eblmm) O O O Temperatura
ee
@
Evaporación
'"f"
18
16
14
12
Figura 2. La Platina. Evolución
de la temperatura (T°C) V
evaporación de bandeja (Eb)
durante el año (promedios
decad1anos).
42
90
80
70
60
50
40
8
6
4
30
20
2
10
•
J
¡
A
•
s
¡
o
N
•
D
¡
A
IPA La Platina Nº47, 1988
TºC
Eb (mm)
20
18
'li
16
14
12
10
8
100
O o O Temperatura
90
@@€>Evaporación
80
70
60
50
40
4
2
30
20
10
o
o
6
o •
Figura 3. Hidango. Evolución de
J
J
s
A
o
N
D
E
F
la temperatura (T"C) y
evaporación de bandeja (Eb)
M
A
M
J
durante el año {promedios
decadíaríos).
TºC
Eb (mm)
o o o Temperatura
20
18
*
@@
Evaporación
14
12
10
8
6
4
2
TºC
4
o
10
1
i
J
J
l~
i
A
'
i
s o
'
N
¡
D
E
*
' '
i
F
M
A
i
M
de la temperatura (T"C! y
evaporación de bandeja (Eb)
durante el año (promedios
decadíarios}.
Eb (mm)
'Ioo
18
16
14
12
Figura 4. Cauquenes. Evolución
o
o o o Temperatura
l> ® 40 Evaporación
90
80
70
60
50
40
30
20
10
Figura 5. Carillanca. Evolución
J
de la temperatura (T"CJ y
evaporación de bande¡a (Eb}
durante el año (promedios
decadíarios).
IPA La Platina Nº47, 1988
43
Otra relación importante que rnuestran estos
gráficos es que en el peri'odo de! año en que la
atmósfera se calienta, la pendiente de ambas curvas
es bastante menos pronunciada que en aquel en
que la atmósfera se enfría. Ello sugiere que es
factible obtener una buena correlación entre
ternperatura media y evaporación si ella se obtiene
independientemente para estos dos peri'odos de!
año. Los resultados de dichas correlaciones y las
respectivas ecuaciones de regresión rectili'nea se
presentan en el Cuadro 1 para los peri'odos junio a
enero y febrero a mayo.
CUADRO 1. Ecuaciones de regresión* y coeficientes de determinación** entre temperatura media y
evaporación de bandeja decadarias en dos períodos del año.
Junio - enero
e
Tb
r'
e
Tb
r'
Nº de
años de
observaciones
Vicuña 1IV Región)
9.28
9,51
0,97
8,95
10.79
0,99
17
La Platina ( RM)
6,54
7,21
0,99
7,03
9,63
0,98
20
Hidango (VI Región)
Secano costero
7,82
8,15
0,97
8,58
10,60
0,95
6
Cauquenes (VI 1 Región)
Secano interior
7,47
7.47
0,99
9,18
10,23
0,99
17
Carillanca (IX Región)
5,22
5,49
0,98
7,61
5,14
0,95
17
Estación meteorológica
Febrero ·- mayo
*Método estadístico utilizado para relacionar matemáticamente dos variables .
.. "'Indice que muestra el grado de asociación entre dos variables, siendo el máximo igual a 1.
r2: coeficiente de determinación.
Para determinar la temperatura media se usa un termómetro de máxima y mlnima.
44
IPA La Platina NO 47, 1988
La evaporación de bandeja (Eb) para el promedio
de temperaturas diarias observadas en una década
Es destacable el alto coeficiente de determinación
2
(r ) obtenido en todos los casos (Cuadro 1). Los
se obtiene de !a siguiente relación:
gráficos correspondientes a estas regresiones se
Eb = e (Tm - Tb)
presentan en las Figuras 6, 7, 8, 9 y 1O.
121
donde. e es un coeficiente que representa las
pendientes para cada Estación Meteorológica,
Tb corresponde a! intercepto en el eje de las x del
per(odo y Tm a la ternperatura media de la
década.
Eb (mrn)
100
• Periodo
Periodo
O
julio~
enero
febrero~mayo
90
80
70
60
50
40
30
20
10
Figura 6. Vicuña. Relación entre
4
6
8
10
12
14
16
TºC
18 20
22
temperatura media (T°C) y
evaporación de bandeja (Eb)
decadiarias en Estaciones
Agrometeorológicas de IN/A.
Eb{mm)
100
e
Período julio-enero
O Período febrero-mayo
50
Figura 7. La Platina. Relación
entre temperatura media (T°C)
y evaporación de bandeja (Eb)
decadiarias en Estaciones
Agrometeoroiógicas de IN/A.
IPA La Platina Nº 47, 1988
45
Eb(mm)
100
e
Per(odo JUiio-enero
O Período febrero-mayo
50
Figura 8. Hidango. Relación
entre temperatura media (T°C)
v evaporación de bandeja (Eb)
decadiarias en Estaciones
Agrometeoro/ógicas de IN/A.
Eb\mm)
100
•Periodo ¡ulio-enero
O Período febrero-n1ayo
50
Figura 9. Cauquenes. Relación
entre temperatura media (T°C)
v evaporación de bandeja (Eb)
20
decadiarias en Estaciones
Agrometeorológicas de IN/A.
Eb {mm/10 d.)
100
O Período julio-enero
O Período febrero-mayo
50
Figura 10. Carillanca. Relación
entre temperatura media (T°C)
v evaporación de bandeja
(Eb)
decadiarias en Estaciones
Agrometeorológicas de IN/A.
46
10
20
TºC
lPA La Platrn¿¡ NO 47, 1988
Podrá notarse también que !as ecuaciones de
regres1on correspondientes a La Platina, H1dango
y Cauquenes son muy parecidas y leg1t1mamente
podrfan agruparse en una sola, representativa de
un área 1mportante del territorio agrícola ch!leno
Para def1n1r las necesidades de agua o el momento
oportuno de! riego debe conocerse !a capacidad de
almacenamiento de agua del suelo y los
coef1c1entes del cultivo ( IPA La Platina Nº 12,
1982, página 411
EJEMPLO
A cont1nuac1on se dan dos eiemplos para el calculo
de la evaporación en cada uno de los per(odos del
año
Se supone un predio ubicado en el secano interior
e! clima que más se asemeja a esta cond1c1ón
corresponde a la Estación Meteorológica
Cauquenes La ternperatura media diaria observada
en un termómetro de máxima y m(n1ma durante la
segunda década del mes de septiembre ha sido de
13,2ºC Para el peri'odo comprendido entre junio
y enero los coef1c1entes son c = 7,47 y Tb = 7,47
(Cuadro 1)
Aplicando la ecuación (2)
Eb= 7,47(13,2-7,47)
Eb = 42,8 mm por cada 1 O di'as
Durante este período se puede considerar un
coef1c1ente de bandeja de 0,8 1 por lo que la
evapotransp1rac1ón en este período de 10 d(as ha
sido igual a 42,8 x 0,8 = 34,2 mm
S1 se considera un cultivo de frutillas con un
coef1c1ente de cult1vo 2 durante septiembre de 0,2,
s1gn1f1ca que ese cultivo perdió 34,2 x 0,2 = 6,8
mm de agua entre el 1O y el 20 de septiembre
En esta época la profundidad de arra1garn1ento del
cultivo es todavi'a rnuy escasa {25 a 30 cm) El
agua aprovechable que puede almacenar un suelo
gran1t1co (abundantes en el secano interior) es de
unos 14 mm hasta esa profundidad S1, por causa
de lluvias anteriores, el suelo tiene, al 1n1c10 de la
segunda decada de septiembre, una cantidad de
agua aprovechable de 1O mm hasta los 25
cent1metros de profundidad, al final de esa década
tendrá 3,2 mm de agua aprovechable (10 - 6,8
mm) Será necesario reponer esta pérdida, dando e!
primer riego en la temporada al frutillar
Para estimar las pérdidas de agua durante una
época en que el cultivo ha alcanzado su max1mo
crecimiento y la demanda de agua es a!ta, como en
el mes de febrero, se ut1l11an entonces los
coeficientes para el per(odo comprendido entre
febrero y mayo S 1!a temperatura rned 1a observada
en la segunda década de febrero es 20,2ºC, se
tiene
Eb
Eb
9,18(20,2-10,231
91,5mm
Ut1l1zando las mismas consideraciones anteriores
la evaporación de bandeja (Eb) debe ser
multiplicada por un factor que durante este
peri'odo es de 0,75 2 Luego, para las condiciones
meteorológicas del secano interior, !a
evapotransp1rac1ón potencial ha sido de 44,52 x
0,75 = 68,64 mm en esta decada
Al considerar el cu!t1vo de frutillas con un
coef1c1ente de cultivo estimado para esta fecha en
0,8, en ese peri'odo la pérdida estimada de agua
durante diez d(as ha sido de 54,9 mm
Asumiendo una profundidad de arra1gam1ento de
50 cm, la cantidad de agua aprovechable que
puede almacenar el suelo es de 28 mm Para
reponer los 54,9 rnm evapotransp1rados en la
década deberán darse dos riesgos, uno al 1n1c10 de
la década y otro cinco d 1as después
1
Este coef1c1ente corresponde al factor por el cual debe
mult1pl1carse la Evaporac1on de bande1a para obtener la
Evapotransp1rac1ón potencia/
2 Coef1c1ente que depende del desarrollo del cultivo e
1nd1ca aproximadamente la fracción del suelo que el
cultivo cubre
!PA La Platina Nº 47, 1988
47