Sistema de Riego Por Aspersión. Ventajas, Desventajas, Requisitos y Más

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¿Qué es el sistema de riego por aspersión?El sistema de riego por aspersión permite la aplicación de agua a alta presión con la ayuda de una bomba. Libera agua similar a la lluvia a través de una boquilla de pequeño diámetro colocada en las tuberías. El agua se distribuye a través de un sistema de tuberías, se pulveriza en el aire y se irriga en la mayoría del tipo de suelo debido a la amplia gama de capacidad de descarga.

Los sistemas de riego a presión, rociadores o goteo pueden mejorar la eficiencia del agua y contribuir sustancialmente a mejorar la producción de alimentos. La irrigación por aspersión es un tipo de irrigación presurizada que consiste en aplicar agua a la superficie del suelo utilizando dispositivos mecánicos e hidráulicos que simulan la precipitación natural. Estos dispositivos reponen el agua consumida por los cultivos o proporcionan el agua necesaria para ablandar el suelo para que sea viable para actividades agrícolas.

El objetivo del riego es suministrar a cada planta la cantidad justa de agua que necesita. El riego por aspersión es un método por el cual el agua se distribuye desde arriba por medio de rociadores de alta presión, rociadores o pistolas montadas en elevadores o plataformas móviles. En la actualidad, se utilizan en todo el mundo una variedad de sistemas de rociadores que van desde un simple movimiento manual hasta grandes sistemas autopropulsados. El uso global del riego por aspersión es: las Américas (13,3 millones de hectáreas (Mha)), Europa (10.1 Mha), Asia (6.8 Mha), África (1.9 Mha) y Oceanía (0.9 Mha) (Kulkarni et al, 2006).

El sistema de riego por aspersión permite la aplicación de agua a alta presión con la ayuda de una bomba

Ventajas

  • Elimina los canales de transporte de agua, lo que reduce la pérdida de transporte.
  • Apto para todo tipo de suelo, excepto arcilla pesada.
  • Ahorro de agua hasta 30% – 50%.
  • Adecuado para el riego donde la población de plantas por unidad de área es muy alta.
  • Ayuda a aumentar el rendimiento.
  • Reduce la compactación del suelo.
  • La movilidad del sistema facilita la operación del sistema.
  • Adecuado para terrenos ondulados.
  • Guarda la tierra ya que no se requieren fardos.
  • Los fertilizantes solubles y el uso de químicos son posibles.
  • Proporciona protección contra las heladas y ayuda en la alteración del microclima.
  • Reduce el coste laboral.

Desventajas

Las principales desventajas asociadas con los sistemas de rociadores están relacionadas con las condiciones climáticas, los recursos hídricos y el costo. Incluso los vientos moderados pueden reducir seriamente la efectividad de los sistemas de rociadores al alterar el patrón de distribución de las gotas de agua.

Del mismo modo, cuando se opera a altas temperaturas, el agua se puede evaporar a una velocidad rápida, lo que reduce la efectividad del riego. Si bien la irrigación por aspersión puede ayudar a los agricultores a utilizar los recursos hídricos de manera más eficiente, esta tecnología se basa en una fuente de agua limpia y, por lo tanto, puede que no sea adecuada para áreas donde la lluvia es cada vez menos predecible.

Los costos de implementación son más altos que los sistemas de riego alimentados por gravedad y se necesita una gran fuerza de trabajo para mover tuberías y rociadores en un sistema no permanente. En algunos lugares, tal mano de obra puede no estar disponible y también puede ser costoso. Los sistemas de riego por aspersión mecanizados tienen una demanda de energía relativamente alta

Requisitos para instalar un sistema de riego por aspersión

Cuando planees instalar un sistema de riego por aspersión, se debe obtener información sobre los siguientes factores clave:

  • El cultivo o cultivos a ser sembrados y sus requerimientos de agua durante toda la temporada de crecimiento.
  • La forma y el tamaño del campo. Esto determinará el rango de tecnologías adecuadas, inversión y requisitos de mano de obra.
  • Topografía, en particular la ubicación y elevación de la fuente de agua en relación con el campo, las pendientes del terreno y la uniformidad.
  • La fuente de agua. La fuente de agua de riego puede ser agua de superficie, agua subterránea o agua no convencional (como agua desalinizada y aguas residuales tratadas) (Savva y Frenken, 2002). El agua debe estar disponible en cantidad suficiente de una fuente accesible localmente. Se requiere un suministro limpio de agua libre de sedimentos para evitar la obstrucción en las boquillas de los aspersores y el deterioro de los cultivos (FAO, 1988)
  • Fuerza laboral disponible. Cuando no haya trabajadores calificados en el lugar, los agricultores locales necesitarán capacitación para instalar, mantener y reparar los diversos componentes del sistema de rociadores.
  • El perfil del suelo. La tecnología de riego por aspersión se adapta mejor a los suelos con altas tasas de infiltración, de modo que se puedan evitar los escurrimientos y la escorrentía superficial. Por lo tanto, la tasa de aplicación del sistema de rociadores debe coincidir con la tasa de infiltración del suelo más restrictivo del campo.
  • Requisitos de energía de diferentes sistemas, incluida la fabricación, transporte e instalación de los diversos sistemas. La ubicación de la fuente de agua también afectará la necesidad de energía para bombear.
  • Aspectos sociales tales como preferencias locales, capacidad para mantener el sistema, implicaciones para los requisitos laborales y cómo estos pueden afectar a diferentes miembros de la comunidad.
  • La comprensión de los riesgos de salud existentes es crucial para evitar esquemas que puedan promover enfermedades transmitidas por el agua.
  • Se debe realizar una evaluación de impacto ambiental para comprender completamente los impactos potenciales del drenaje y el desvío de los recursos hídricos, entre otros .

Componentes principales del sistema de riego por aspersión

1.-Estación de bombeo o conjunto de cabecera

2.-Válvula de desvío

3.-Tanque de fertilizante

4.-Sistema de filtración

5.-Manómetros

6.- Válvulas de control

7.-Tubos de HDPE / PVC

8.-Conector de bomba QRC

9.-Boquillas de aspersión

Los sistemas de riego a presión, rociadores o goteo pueden mejorar la eficiencia del agua y contribuir sustancialmente a mejorar la producción de alimentos

Rociador de riego

Un rociador de riego (también conocido como rociador de agua o simplemente rociador) es un dispositivo que se usa para ((riego | irrigar)) cultivos agrícolas, césped, paisajes, campos de golf y otras áreas. También se utilizan para enfriar y para controlar el polvo en el aire. El riego por aspersión es el método de aplicación de agua a una manera controlada, de manera similar a la lluvia. El agua se distribuye a través de una red que puede consistir en bombas, válvulas, tuberías y rociadores. Los rociadores de riego se pueden utilizar para uso residencial, industrial y agrícola.

Tipos

Existen diferentes tipos de sistemas de riego, entre los más comunes se nos presentan los siguientes:

Industrial

Los rociadores de presión más alta que se mueven en círculo son impulsados por un impulsor de bola, una transmisión por engranajes o un mecanismo de impacto (rociadores de impacto). Estos pueden ser diseñados para girar en un círculo completo o parcial.

Muchos rociadores de irrigación están enterrados en el suelo junto con sus tuberías de apoyo, aunque también son comunes los rociadores sobre tierra y en movimiento. La mayoría de los rociadores de riego operan a través de tecnología eléctrica e hidráulica y se agrupan en zonas que se pueden encender y apagar colectivamente accionando una válvula controlada por solenoide.

Residencial

Un rociador oscilante se usa comúnmente para regar céspedes residenciales y se mueve según sea necesario.

Los rociadores de césped para el hogar varían ampliamente en tamaño, costo y complejidad. Incluyen rociadores de impacto, rociadores oscilantes, rociadores de goteo, sistemas de rociadores subterráneos y rociadores portátiles. Los sistemas instalados permanentemente a menudo pueden operar en temporizadores u otros procesos automatizados. Ocasionalmente, se instalan con cabezales retráctiles por razones estéticas y prácticas, lo que reduce los daños durante el corte del césped. Estos tipos de sistemas generalmente se pueden programar para que se inicien automáticamente en una hora y un día establecidos cada semana.

Se pueden colocar temporalmente pequeños rociadores portátiles en el césped si se necesita un riego adicional o si no hay un sistema permanente en su lugar. Estos a menudo están unidos a un grifo de agua al aire libre y se colocan por un corto período de tiempo. Otros sistemas pueden instalarse profesionalmente de manera permanente en el suelo y están conectados permanentemente al sistema de plomería de una casa.

Aspersor de pivote estilo rotador

El primer uso de rociadores por parte de los agricultores fue alguna forma de aspersores de tipo de campo y de campo de golf. Estos sistemas ad hoc, mientras hacían el trabajo de las tuberías enterradas y de los rociadores fijos, interfirieron con el cultivo y fueron costosos de mantener. En la década de 1950, una empresa con sede en Portland, Oregón, Stout-Wyss Irrigation System, desarrolló el sistema de irrigación de tipo tubo enrollado para granjas que se ha convertido en el tipo más popular para los granjeros que irrigan grandes campos. Con este sistema, las ruedas grandes unidas a los tubos grandes con rociadores se mueven lentamente por el campo.

Cómo instalar un sistema de riego por aspersión en tu patio

La instalación de un sistema de rociadores subterráneos requiere algo de trabajo, pero hace que regar el patio sea tan sencillo como accionar un interruptor.

Paso 1: Planificar el sistema

Haz que la compañía de servicios públicos marque la ubicación de los cables enterrados en el patio. Calcula el tamaño del patio con una cinta métrica. Mide la presión del agua y determina la cobertura de los aspersores. Has un diagrama en papel y traza los tipos y ubicaciones de las cabezas de los rociadores. Marca el patio con banderas donde irán los aspersores.

Paso 2: Accede a la Línea de Agua

La forma más fácil de proporcionar agua para un sistema de riego es conectarse a una espita existente. La forma más profesional consiste en aprovechar la línea principal de servicios de agua. Ambas formas requieren la instalación de una válvula antisifón, que evita que el agua salobre, los productos químicos para el césped y los fertilizantes entren en el suministro de agua principal.

Paso 3: Cavar la trinchera

Cavar una zanja de 6 “a 8” de profundidad con lados inclinados en un ángulo de 45 grados. Cuando estés cavando, coloca el césped a un lado y tierra a otro para facilitar el llenado y parcheo de la zanja. Alquila un dispositivo de zanjeo, también llamado arado vibratorio, para que esta etapa sea mucho más rápida.

Paso 4: Instala el colector de la válvula

Cavar un agujero ligeramente más grande que la caja del distribuidor de válvulas. Coloca la caja en el suelo. Conecta un extremo del conjunto del distribuidor de válvulas a la línea principal de suministro de agua. Apretar las abrazaderas para fijarlo.

Paso 5: Ejecutar el tubo de PVC

Conecta el tubo de PVC de 3/4 “al extremo abierto del colector de la válvula. Continúa tendiendo el tubo a lo largo de la zanja principal. Utiliza conectores en” T “para los tubos que salen de la línea principal. En la ubicación de cada bandera, adjunta elevadores con conectores de 90 grados. Cuando pegues las secciones juntas, asegúrate de aplicar el adhesivo de manera fina y suave.

Paso 6: Instala las cabezas de los aspersores

Selecciona las cabezas de rociadores adecuadas según las necesidades de riego del césped y el paisaje. Antes de colocar las cabezas de los rociadores, echa agua a través del sistema para limpiar los residuos. Instala los cabezales de los aspersores en las bandas. Nivela las cabezas de los aspersores con el nivel del suelo. Rellena las zanjas y agujeros con tierra y césped.

Paso 7: Instalar el controlador

El temporizador controla la longitud y frecuencia de los riegos. Conecta los cables de acuerdo con las especificaciones del fabricante. Hacer la conexión final a la línea principal de servicio de agua. Comprueba si el sistema está funcionando. Afina todos los rociadores para asegurar una cobertura uniforme.

Selección de un sistema de riego por aspersión

Los cuatro métodos básicos de riego son: riego por subsuelo (“subirrigación”, que utiliza líneas de drenaje de baldosas), riego por superficie o por gravedad, riego por goteo  y riego por aspersión. De los acres actualmente irrigados en Dakota del Norte, más del 80 por ciento usa algún tipo de aspersor.

Los cuatro métodos básicos de riego son: rociadores, superficie o gravedad, goteo  y subsuperficie (“subirrigación”, que utiliza líneas de drenaje de baldosas). En Dakota del Norte, más del 87 por ciento de las tierras irrigadas tienen algún tipo de sistema de rociadores, con un 85 por ciento utilizando un pivote central.

Si el sistema de rociadores es para una instalación nueva, debes realizar dos tareas importantes antes de comprar el sistema. Primero, debes determinar si los tipos de suelo en el campo pueden ser irrigados. Segundo, debe tener una fuente de agua disponible cerca del campo y un permiso de irrigación emitido por la Comisión de Agua del Estado de Dakota del Norte para esa agua. La fuente de agua debe ser de cantidad y calidad suficientes para una irrigación exitosa.

Un aspersor “arroja” agua a través del aire para simular la lluvia, mientras que los otros tres métodos de riego aplican agua directamente al suelo, ya sea sobre o debajo de la superficie. Un sistema de rociadores puede estar compuesto por uno o varios rociadores. Cuando se usan muchos rociadores, se unen a una tubería a un espacio predeterminado para lograr una cantidad de aplicación uniforme.

Al seleccionar un sistema de rociadores, los parámetros físicos más importantes a considerar son:

  • La forma y tamaño (acres) del campo.
  • La topografía del campo: ¿El campo tiene muchas colinas con pendientes pronunciadas?
  • La cantidad de tiempo y mano de obra requerida para operar el sistema durante la temporada de crecimiento: ¿Cuánto tiempo y mano de obra tiene disponible?

Aunque el pivote central es el sistema de rociadores más común, no encaja muy bien en campos de forma irregular; campos largos y estrechos; y campos que contienen obstrucciones (árboles, granjas, etc.). En estas situaciones, otros sistemas de rociadores pueden usarse de manera más efectiva.

Los cuatro métodos básicos de riego son: riego por subsuelo (“subirrigación”, que utiliza líneas de drenaje de baldosas), riego por superficie o por gravedad, riego por goteo y riego por aspersión

Pivote central

Este sistema de rociadores autopropulsados ​​gira alrededor de un punto de pivote central y tiene los requisitos de mano de obra más bajos de los sistemas que se comparan. Está construido utilizando un tramo de tubería conectado a torres móviles. Las cabezas de los aspersores están espaciadas a distancias establecidas en cada tramo a lo largo del pivote central. Desde el punto de pivote, cada rociador cubre más área, por lo que el diámetro de la boquilla en los rociadores aumenta a medida que se ubican desde el punto de pivote.

Muchos pivotes centrales se instalan con una “pistola”, un rociador de gran volumen en la última torre más alejada del punto de pivote. Con una pistola de extremo, un pivote central puede irrigar aproximadamente 132 acres, y sin una pistola de extremo, puede irrigar aproximadamente 125 acres de una sección de cuarto de cuadrado.

Los sistemas de pivote central son eléctricos o de aceite y pueden manejar pendientes de hasta el 15 por ciento. Los pivotes de transmisión eléctrica son los más populares debido a la flexibilidad de operación. Los pivotes centrales son adaptables para cualquier cultivo de altura y son particularmente adecuados para suelos más livianos. Se pueden usar en suelos pesados ​​con bajos índices de infiltración, pero deben manejarse con más cuidado. Las huellas profundas de las ruedas debajo de las torres pueden ser un problema en algunos suelos; sin embargo, hay varios métodos de administración disponibles para controlar este problema.

Los paquetes de rociadores están disponibles para presiones de operación de bajas a altas (de 25 a 80 libras por pulgada cuadrada en el punto de giro). Los rociadores pueden montarse en la parte superior del tubo de expansión o en tubos de caída, lo que los coloca más cerca del cultivo.

En la mayoría de los pivotes centrales, la cantidad de agua aplicada está controlada por la velocidad de rotación. Recientemente, los sistemas de riego de tasa variable (VRI) se han vuelto disponibles. Estos sistemas permiten que un irrigador controle la cantidad de agua aplicada en individuos o bancos de rociadores a lo largo del pivote central.

Los paneles de control computarizados en los pivotes centrales permiten que el operador programe cambios de velocidad y varíe la cantidad de agua aplicada en cualquier lugar en el campo, invierta el pivote y encienda las bombas auxiliares en momentos específicos. Muchos pivotes centrales se controlan de forma remota con teléfonos inteligentes y computadoras a través de módems celulares, comunicaciones por satélite o radio.

Pivote central con accesorio de esquina

Este accesorio especial para rociadores al pivote central está diseñado para regar las áreas de las esquinas de un campo. Dependiendo del tipo, estos accesorios aumentarán la superficie irrigada de 145 a 156 acres en una sección cuadrada de 160 acres.

El método más común de riego en esquina tiene un tramo adicional, una torre y un saliente unidos al extremo de la línea principal del pivote central. Este tramo oscila en las esquinas. A medida que se mueve hacia afuera, el área aumenta de manera que los rociadores se encienden en secuencia.

Si el campo es rectangular, el espacio de la esquina puede extenderse en uno o ambos extremos, aumentando así el área irrigada de 170 a 185 acres. La pista que sigue la torre está guiada por una señal de un cable enterrado o mediante un sistema de posicionamiento global (GPS).

Un tramo de esquina generalmente cuesta aproximadamente la mitad que el resto del pivote, lo que aumenta el costo de capital por acre en un cuadrado de 160 acres. Los cultivos de alto valor y / o el alto valor de la tierra, así como la escasez de tierra irrigable, son necesarios para justificar los costos adicionales por más de un pivote central estándar.

Movimiento lineal

El sistema de riego de movimiento lineal (a veces llamado movimiento lateral) se construye de la misma manera que un pivote central; es decir, tiene torres móviles y tramos de tubería que conectan las torres. La principal diferencia es que todas las torres se mueven a la misma velocidad y en la misma dirección.

El agua se bombea en uno de los extremos o en el centro. El agua puede ser suministrada por un canal que corre a lo largo del campo cerca del centro del movimiento lineal o en uno de los extremos. Un método de suministro de agua más común es arrastrar una manguera, que está conectada a una tubería de suministro de agua enterrada a través de uno o más hidrantes, a medida que la línea se mueve hacia abajo en el campo.

Para ganar superficie y hacer la transición de un lado del campo al otro, algunos sistemas de movimiento lineal giran al final del campo. Debido al movimiento lateral, alimentar un lineal con electricidad es difícil y requiere un dragline de grado minero. Por lo general, un motor diesel con un generador se monta en la torre de transmisión principal y suministra la energía necesaria para operar el sistema de riego.

La principal ventaja del movimiento lineal es que puede regar campos rectangulares de hasta una milla de largo y media milla de ancho. Una regla general es que la duración de la carrera debe ser aproximadamente cinco veces más larga que la duración del movimiento lineal. La vista en planta a continuación es para fines de comparación porque no se instalaría un lineal en un campo cuadrado de 160 acres, excepto en circunstancias especiales. Debido a la alta inversión de capital, los movimientos lineales comúnmente se utilizan para regar cultivos de alto valor como papas, hortalizas y césped.

Al igual que los pivotes centrales, los movimientos lineales tienen paneles de control computarizados que permiten al operador programar cambios de velocidad y variar la cantidad de agua aplicada en cualquier ubicación en el campo. También se pueden controlar de forma remota con teléfonos inteligentes y computadoras a través de módems celulares, comunicaciones satelitales o de radio.

Rollo de rueda

El sistema de rodillo de ruedas (a veces llamado rodillo lateral), como se muestra, consiste en un lateral, generalmente de un cuarto de milla de largo, montado sobre ruedas de 4 a 10 pies de diámetro, con la tubería actuando como un eje. Los diámetros de tubería comunes son de 4 y 5 pulgadas. El rodillo de la rueda irriga un área de 60 a 90 pies de ancho. Cuando se ha aplicado la cantidad deseada de agua a esta área del conjunto, se usa un motor de gasolina en el centro para mover el rodillo de la rueda al siguiente conjunto.

En general, los rociadores se montan en conectores pesados ​​y giratorios, de modo que no importa dónde se detenga el giro de la rueda, los rociadores siempre estarán boca arriba. Este tipo de sistema no se recomienda para pendientes superiores al 5 por ciento y se debe utilizar principalmente en terrenos planos. Cuando no se usan, los rodillos de las ruedas están sujetos a daños por vientos fuertes.

Los sistemas de rodillos de ruedas también están adaptados solo para cultivos de bajo crecimiento, y tienen requisitos de mano de obra media, inversión inicial moderada, presión de operación media (50 psi en la entrada) y requisitos de campo generalmente rectangulares. Cada lateral es capaz de regar un máximo de 40 acres. El rodillo de la rueda se adapta mejor a los suelos más pesados ​​que un sistema de movimiento continuo.

Se deben comprar ruedas especiales para mover este sistema de campo a campo sin desmontarlo. Una variación del sistema de rodillos de la rueda tiene líneas de camino con hasta tres rociadores adicionales en un espacio de 60 pies. Esto reduce el número de conjuntos necesarios para irrigar un campo en particular.

Un aspersor “arroja” agua a través del aire para simular la lluvia, mientras que los otros tres métodos de riego aplican agua directamente al suelo, ya sea sobre o debajo de la superficie

Utilidad del sistema de riego por aspersión

El riego por aspersión es un método de aplicación de agua de riego que es similar a la lluvia natural.

1.- Cultivos adecuados

El riego por aspersión es adecuado para la mayoría de los cultivos en hileras, campos y árboles, y el agua se puede rociar sobre o debajo del dosel del cultivo. Sin embargo, los rociadores grandes no se recomiendan para el riego de cultivos delicados como la lechuga porque las grandes gotas de agua producidas por los rociadores pueden dañar el cultivo.

2.-  Pendientes adecuadas

El riego por aspersión es adaptable a cualquier pendiente de cultivo, ya sea uniforme u ondulado. Las tuberías laterales que suministran agua a los rociadores siempre deben colocarse a lo largo del contorno de la tierra siempre que sea posible. Esto minimizará los cambios de presión en los aspersores y proporcionará un riego uniforme.

3.- Suelos adecuados

Los rociadores se adaptan mejor a los suelos arenosos con altas tasas de infiltración, aunque son adaptables a la mayoría de los suelos. La tasa de aplicación promedio de los rociadores (en mm / hora) siempre se elige para que sea menor que la tasa de infiltración básica del suelo de modo que se puedan evitar los escurrimientos y la escorrentía de la superficie.

Los rociadores no son adecuados para suelos que forman fácilmente una corteza. Si el riego por aspersión es el único método disponible, entonces se deben usar rociadores finos livianos. Se deben evitar los rociadores más grandes que producen gotas de agua más grandes.

4.-Agua de riego adecuada

Se requiere un buen suministro limpio de agua, libre de sedimentos suspendidos, para evitar problemas de bloqueo de la boquilla del aspersor y estropear el cultivo cubriéndolo con sedimento.

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