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Sistema de riego y captación de agua para la producción agrícola

Introducción

El riego ha sido una de las principales bases de gran parte del crecimiento del sector agrícola en los siglos XIX y XX de nuestra era, por ello en la presente investigación sobre los sistemas de riego y captación de agua utilizados para la producción agrícola, se van a detallar diferentes riesgos o ventajas de estos sistemas.

Este se puede definir como estructuras, que hacen posible que una determinada área pueda ser cultivada con la aplicación del agua necesaria a las plantas, pueden ser aplicadas mediante tecnologías más avanzadas y de mucho costo económico, o hasta utilizar material reciclado, este último no asegura un excelente resultado, pero sí un ahorro en los costos. Este ha servido en fincas y terrenos, para muchos productores donde el recurso hídrico es sumamente escaso o donde por fuerza se requiere un gasto mínimo de agua. Por otra parte, se establecerán aspectos que favorecen o desfavorecen estos sistemas de riego, con ello logrando ver si es o no una buena opción tanto productiva como económica  y además bajo qué situaciones se puede o se suelen utilizar estos. Una característica que podemos encontrar respecto al tema, es que existen diferentes métodos por los cuales podemos hacer un uso racional de este recurso, ya sea por medio de sistemas de riegos y captación o almacenamiento de agua, que hace que podamos enfrentar ciertos detalles que por lo general no se le suele dar el uso óptimo a este recurso, cosa que al hacerlo sin dudas puede ser al principio un gasto por la inversión pero que a futuro podrá generar grandes ahorros respecto a la parte económica y al hacer un uso optimizado de dicho recurso no se producirán desperdicios de este. Por último, gracias a la utilización de este recurso podemos salir adelante de ciertas adversidades que pueden estar presentes debido a la escasez de este, por lo que generar un buen plan o estudio es recomendable para poder así estar preparados ante circunstancias de riesgo, de esta manera poder disminuir los usos inadecuados o desperdicios y las posibles pérdidas económicas, puesto que vamos a mantener un plan al respecto sin necesidad que este nos tome de sorpresa.

 

Desarrollo 

¿Qué son Sistema de riego y captación de agua para la producción agrícola.?

Un sistema de riego es de vital importancia en la producción agrícola puesto que se suelen a utilizar mecanismos en los cuales se permiten desviar el agua de un lugar donde se encuentra en almacenamiento a lo que es el campo agrícola o zona dedica a la cual se le da el uso a dicho sistema, con el objetivo de incrementar el agua disponible para dichos cultivos e inclusive de esta forma intensificar el rendimiento de este. Lo que es vital para la producción que se mantenga un riego importante en épocas donde las precipitaciones son inferiores a los niveles normales, o donde se pueda presentar una sequía o demás (Jordans, 2001). Por esto el riego se maneja de una forma donde se pueda controlar y poder así darle los diferentes usos que podamos darle al agua, la gestión de estas aguas es muy importante ya que no nos podemos exceder con el uso de este o que haga falta en determinado momento por esto la importancia del poder mantener un control de este. En la actualidad existen muchos tipos de sistemas de riego, pero se van a mencionar algunos, los cuales son:

– Riego por superficie: Es la que permite que llegue el agua a la parcela o territorio establecido por medio de energía gravitatoria y gracias a esto se aprovecha lo que es la superficie del terreno para su dicha distribución, para que así se pueda aprovechar de una manera óptima. Por lo que se suelen utilizar superficies uniformes, profundas y que se encuentren bien niveladas, ya que gracias a esto permite que la canalización de estos riegos presente lavados enérgicos alcanzado un alto rendimiento a comparación de otros sistemas (SAGyP, 1995).

– Riego por aspersión: Es un sistema en cual se maneja de una forma mecanizada, en el cual permite la aplicación del agua en el suelo, permitiendo que el agua pueda salir fraccionando lo que es el caudal del agua en forma de gotas, asegurando de esta manera un rendimiento eficaz en lo que es la lámina del riego. Presenta la ventaja sobre un riego de gravedad que esta permite aplicar de manera eficiente en suelos que presentan alto índice de infiltración, pocos profundos, o con una topografía muy accidentada.

– Riego localizado: Es una técnica que permite la aplicación del agua utilizando caudales reducidos, sobre un área restringida del volumen radicular de los productos de producción, permite mantener el suelo en condiciones similares a las de la capacidad que presentan los suelos del campo (SAGyP, 1995).

Y de igual forma podemos encontrar sistemas de riegos mecanizados como los siguientes:

– Riegos por compuertas mecanizadas.
– Cañones viajeros autopropulsados (aspersión).
– Equipos portátiles de traslado manual (aspersión).
– Avance frontal, lo que se reconoce como: side-roll system.
– Pivote central.

Y entre otros más, los cuales hacen que existan diferentes maneras de poder llevar a cabo un buen sistema de riego

Los sistema de captación de agua son básicamente, darle uso al agua disponible ya sea de lluvia o de algún tipo de naciente, pozo o demás que puedan existir en el lugar a trabajar. Lo que se busca con esto es darle un buen aprovechamiento al agua que es un recurso vital y que muchas veces no se le brinda una utilidad dirigida al campo agrícola como estas. Ya que el agua si no es utilizada o aprovechada para poder almacenarla, el agua fluye hacia lugares de fuera de nuestra zona de interés (FAOyFIDA, 2013).

¿Para qué sirven los sistemas de riego y captación de agua para la producción agrícola ?

Primero, es importante hablar acerca del problema que se presenta muchas veces con la escasez del agua, para poder así comprender de una mejor manera todo lo que comprende dicha definición, puesto que, la escasez del agua en diferentes regiones es algo que la población se aqueja en muchos sectores, no solo del país sino a nivel mundial. Por lo que, al afrontar dichos problemas se empiezan a generar nuevos planes o sistemas que nos ayuden a poder así enfrentar las diferentes adversidades presentes para poder así llevar a cabo una producción de una manera más eficaz y de una forma sostenible.

El uso de estos métodos producen sin duda grandes cambios en lo que se refiere a lo que son los recursos existentes y su utilización, cabe rescatar que permiten la aplicación de métodos de riego modernos como la aspersión o el goteo, lo que hace más factible y sencilla la labor de la producción a la cual se le da estos sistemas Guerrero-Guio, J. C., Gutiérrez, M. C., & Quintero, J. H. G. (2020). Sin dudas no son métodos que a un principio resultan muy económicos ya que se necesita realizar una inversión para poder tener dichos sistemas pero que una vez al tenerlos, podemos aprovechar de este este recurso y que sin dudas nos disminuirá en gastos, puesto que el elevado costo del agua hacen que estos métodos permiten evitar las pérdidas excesivas de dinero y que sin dudas son factores que pueden llegar a provocar problemas siempre, ya sea por las condiciones del tiempo o demás en las que se necesite aún más este combustible tan importante a como lo resulta el agua, puesto que se considera un recurso fundamental para el suelo y para la planta.

Por esto, con mayor frecuencia el riego se suele utilizar de una manera más integrada, puesto que, se incorporan los diferentes usos del agua que podemos utilizar y así poder manejar una gestión de aguas más sostenible. Y esto se refiere no solamente al riego, sino también a los drenajes y demás que debido a un plan bien establecido puede llegar a ser fundamental en la producción, por ello los proyectos de riego suelen venir acompañados de varios impactos, ya que podemos ayudar a producir de una manera más social, económica y ecológica, donde se puede adquirir productos más saludables y que ayuden a los productores. Sin embargo, es importante llevar un seguimiento de aguas, o de lugares donde se realizará la captación del agua, puesto que se busca alcanzar un rendimiento óptimo y no generar problemas con las cosechas, esto se basa prácticamente a un buen estudio enfocado a esto para poder así, adquirir todos los beneficios que estos sistemas nos ofrecen.

Por lo tanto, se debe impulsar y hacer conciencia del uso que le damos nosotros como población al agua y ver que existen proyectos que nos impulsan para poder crear y poder sobrellevar nuestro proyecto de una forma más amigable con el ambiente, es aquí donde notamos la importancia que está teniendo ahorita la agroecología a nivel mundial, ya que, sin dudas a futuro es un plan que nos impulsa a poder salir adelante respecto a las adversidades que se presentan, pero que siempre va a ir enfocado en los pilares sociales, económicos y ecológicos que esta presenta.

¿Cuáles fueron los primeros sistemas de riego y captación  producidos en el mundo?

Desde la antigüedad el hombre ha utilizado la ingeniería para traer el agua hasta donde iba ser utilizada , por eso se vio en la necesidad de construir los primeros pantanos, acueductos y canales para cultivar plantas que eran necesarias para su supervivencia.  Por esto mismo su economía se basaba principalmente en la agricultura y para después aprender el dominio del agua mediante su almacenamiento y técnicas de distribución, para aquellas zonas donde la lluvia no regaba adecuadamente los cultivos (Ferreyra, R., Sellés Van, G., & Sellés, I.2019).

En los años 3 500 a. c., las primeras obras de riego tuvieron lugar  en Egipto y Mesopotamia. Aunque también se observaron en la antigüedad el desarrollo de civilizaciones en los ríos principales tales como; el Nilo, el Tigris, el Éufrates, el Amarillo y el Indo (Ferreyra, R., Sellés Van, G., & Sellés, I. 2019).

también se conoce que los primeros sistemas de riego y captación  de  agua de lluvia se ha practicado desde hace más de 5 mil años; desde siempre, el ser humano ha aprovechado el agua superficial como primera fuente cómo abastecimiento, consumo y vía de transporte. Cuando las civilizaciones crecieron demográficamente, algunos pueblos ocuparon zonas áridas, semiáridas y húmedas del planeta y de es forma comenzó el desarrollo de las formas de captación y riego de agua de lluvia, como una opción para el riego de cultivos y el uso doméstico.

Los sistemas de captación del agua de lluvia se han utilizado tradicionalmente a través de la historia de las civilizaciones; pero estas tecnologías sólo se han comenzado a estudiar y publicar recientemente, su utilización hoy en día se está haciendo muy extensiva en distintos países como los es la República Popular China, India, Tailandia, Japón, Bangladesh, EUA, Brasil, Islas Vírgenes, Islas Turcos y Caicos, México, entre otros países. (Brown, L. R. 2017).

En el oriente, actual Jericó, antes del surgimiento de las primeras ciudades en el período, anterior a 8,000 a 4,000 a.c.,  se establecieron comunidades que desarrollaron una arquitectura con construcciones de piedra. En el quinto milenio, con el surgimiento y asentamiento de pueblos cercanos a los ríos que atraviesan la planicie, con presas transversales desviaban el curso del agua para conducirlos al campo de cultivo. La irrigación en pequeña escala fue utilizada para mitigar los efectos de la sequía, esto permitió que en los años siguientes se colonizaran las regiones áridas y semiárida. (Brown, L. R. 2017).

¿Qué daño pueden causar los  Sistema de riego y captación de agua para la producción agrícola, al ser humano o entorno agrícola?

Puede haber  peligro de acumulación de agua en el subsuelo, causando problemas de salinidad y drenaje, así como la preparación del suelo; puede ser lento y costoso, se requieren levantamientos topográficos para darle el desnivel al terreno, en algunas ocasiones suelen ser muy costosos. Cerca del 5 y 10 % de la superficie del suelo es ocupado por canales de riego y drenaje .Hay tenencia de pérdida de suelo debido a la erosión hídrica (López, Y. H., Pérez, R. R., & Battle, V. F. 2020).

Cuando es utilizado riego por aspersión pueden haber daños sobre las hojas y a las flores: Las primeras pueden dañarse por el impacto del agua sobre las mismas, si son hojas tiernas o especialmente sensibles al depósito de sales sobre las mismas, en cuanto a las flores 44 pueden y de hecho se dañan, por ese mismo impacto sobre las corolas. También se requiere una inversión importante: El depósito, las bombas, las tuberías, las juntas, los manguitos, las válvulas, los programadores y la intervención de técnicos hacen que en un principio el gasto sea elevado aunque la amortización a medio plazo está asegurada . El viento puede afectar: En días de vientos acentuados el reparto del agua puede verse afectado en su uniformidad. Puede presentarse un aumento de enfermedades y propagación de hongos debido al mojado total de las plantas (López, Y. H., Pérez, R. R., & Battle, V. F.2020).

¿Consideraciones a favor y en contra los Sistema de riego y captación de agua para la producción agrícola?

Algunos de los principales consideraciones a favor y en contra que se deben tomar en cuenta son, la frecuencia y cantidad de lluvia, la cantidad de agua usada para riegos que esté en condiciones de disponibilidad, la evapotranspiración potencial de un cultivo y la evapotranspiración real, el uso de agua por cada cultivo, tomando en cuenta los balances de agua del sistema, los  precios y diferencias de algunos sistemas de riego y por último la relación entre la fertilización y el riego, cada uno de ellos se detallan a continuación.

Para lograr un buen manejo de estos sistemas de riego se debe de ver la cantidad de lluvia mensual o anual, ya sea por registros históricos u otros que sean menores a treinta años. Estos registros puede ser que nos permitan determinar las fases en las que los cultivos pueden presentar distintos tipos de estrés, ocasionados por excesos de agua debido a las necesidades que pueda presentar por un drenaje o por el más común, que suele ser la escasez del agua, además, algunos promedios mensuales pueden utilizarse de gran manera para calcular las probabilidades de lluvia.(Lascano,R. J., & Munévar, F. 2000).

Se deben de conocer sobre las proporciones de agua que se tienen en condición de disponibilidad para efectuar los riegos necesarios, puesto que en un caso dado si la única fuente de agua fuera un lago, se requerirían de inventarios, para conocer sobre las cantidades de agua disponibles para los periodos donde esta agua sea necesaria, o si la fuente principal de agua fuera un pozo, se ocuparía saber su producción, en cuanto a los litros de agua por minuto que se puedan obtener. (Shock, C. C., & Welch, T.2013).

El  medio ambiente es el que podrá determinar el  agua de uso diario en un cierto  cultivo. El  término  más usado comúnmente para explicar las  necesidades de agua  de  un cultivo es la evapotranspiración, la cual, es la  suma total de la disminución de  agua  a causa de la  evaporación  en  la  superficie  del  suelo  y  del  cultivo debido  a  la transpiración.  La  sumatoria  de  la  evaporación  de  la  superficie  del  suelo  y  del  cultivo debido a la transpiración es el  valor  potencial  de la evapotranspiración, este es un valor con un índice  climatológico  que  representa  el  valor   máximo   de   agua que un cultivo podría  usar cuando el suelo pueda tener   agua  disponible de manera abundante. Por otro lado, el uso real de agua debe tener un balance con el cultivo, este  balance de agua  lo obtenemos al sumar  el total de salidas y entradas de agua al sistema. (Lascano,R. J., & Munévar, F. 2000).

En muchas situaciones los costos de riego son los que van establecer, los sistemas de riego a escoger y las cantidades de agua que se van a utilizar para los cultivos. Los costos de estos sistemas de riego se determinan mediante diversas variables, estas son, costos de los métodos de riego a escoger, por ejemplo, de rociador, de surco, de goteo y los costos de mano de obra, también se deben contar los gastos de electricidad, además, del uso de combustibles para poder operar los pozos de riego. En adición, los ejecutantes de estos sistemas deben cerciorarse de los beneficios económicos que obtienen mediante la utilización de estos conocidos métodos, como el rendimiento que van a tener frutos y otros aspectos a tomar en cuenta.

Por último, en diversas investigaciones se ha visto que mediante la aplicación de fertilizantes por medio del agua , principalmente el nitrógeno, durante todo su ciclo de crecimiento, se pueden obtener excelentes resultados, ya que los elementos y nutrientes que la planta requiere le llegan exactamente a la raíz. Este proceso se conoce como fertigación y ayuda de gran manera a los cultivos, puesto que le da al usuario un mejor manejo a la hora de aplicar los nutrientes y se logra con esto una mayor producción de frutos. (Navarro, L. I.2019).

¿Ventajas y desventajas de los  Sistema de riego y captación de agua para la producción agrícola?

Si bien es cierto, todo tipo de mecanismos que puedan llegar a ser utilizados en los sectores de la industria agraria tienen sus pros y sus contras, algunas de sus ventajas son:

– La usabilidad de los  sistemas de riego se maneja de manera automática, ya que no requiere de mucha intervención humana.

– Mediante este método se ha mejorado de gran manera la calidad y el rendimiento, puesto que al programar un riego preciso, se satisface de manera directa los requerimientos de la planta, algunos de los cultivos en los que se ha logrado encontrar esta mejora son, lechuga, tomate, brócoli, coliflor y melón, esto mencionando solo algunos, sin embargo hay muchos más.

– Es posible la implementación y manejo de sistemas de riego, de tal manera que el espacio central entre hileras quede seco, todo esto para facilitar la operación de tractores en cualquier momento,  esto para la aplicación de insumos orgánicos o agroquímicos.

– La introducción de nutrientes y minerales con este tipo de riego es más exacto, lo cual, genera una reducción económica de gastos en fertilizantes. También, se eligen las mejores ocasiones para utilizar fertilizar orgánicos si fuera posible y con esto se complacen las exigencias de la planta.

– En sitios donde el agua sea costosa o poco abundante va a ser más útil el riego por goteo. Entre menos percolación profunda ( Agua que se infiltra por debajo de la zona de raíces y susceptible de alcanzar la capa freática ), evaporación, escurrimiento y una mejor paridad de aplicación, no será indispensable aplicar demasiada agua a diversas zonas del terreno para cerciorarse que otras reciban bastante agua.

– Los sistemas de riego son adecuados para lugares donde su topografía es irregular o donde la textura de suelo no sea homogénea, estos componentes hay que tenerlos en cuenta a la hora de fabricar los sistemas. Estos, también son una buena elección donde hay elevados índices de encharcamientos, infiltración y exceso de escurrimiento.

Algunas de las principales desventajas del riego por goteo son:

– Comúnmente los sistemas de riego rondan entre los tres mil dólares y cuatro mil dólares por hectárea, esto sin incluir los precios del equipo para la instalación o recoger las mangueras o cintas si el sistema no resulta permanente. Tomando por ejemplo, el cultivo de cebolla se observa que el costo de instalación del riego por goteo cuesta unos tres mil dólares por hectárea, unos dos mil dólares en gastos de bombas, distribución de agua y sistema de filtración y además, unos ochocientos dólares en gastos anuales de cinta. La variabilidad que existe entre los costos de las mangueras de goteo por hectárea, es a causa de la distancia que exista de una hilera a otra, por eso si se usa cantidad mayor de cinta en vid, se elevan los costos. En diversas ocasiones se instalan sistemas muy complejos o costosos. Para los agricultores que acogen estos sistemas por primera vez, es una excelente comenzar con un área reducida y un método sencillo.(Shock, C. C., & Welch, T.2013).

– Se deben tomar medidas para evitar los daños en las cintas o mangueras y la creación de sedimentos. Algunas partículas de tamaño sumamente pequeñas de suelo u otros materiales, pueden llegar a obstruir los emisores si no se usan filtros para eliminarlos del agua utilizada para el riego. Diversos depósitos químicos y las algas, pueden también llegar a obstruir estos.

– En algunas ocasiones se deben modificar los programas de controles de arvenses, puesto que algunos herbicidas necesitan de riego por aspersores o lluvia para ser accionados. Sin embargo, el riego por goteo puede reducir las cantidades de estas plantas, ya que la mayoría del suelo queda seco. También, se debe instalar una cinta a una profundidad específica para que no interfiera con los controles de arvenses o labranza.

– Tomando como excepción los sistemas de riego permanente, se tienen que recoger las cintas luego de cosechar y se debe desechar, reutilizar o reciclar, independientemente de cual sea la decisión va significar un gasto de más.

Por último, pese a los diferentes tipos de beneficios que pueda tener con el uso del riego por goteo, los agricultores deben de conocer que con la inversión que hacen puede elevarse los costos de producción, más si ya hay otro sistema de riego. El cambio puede merecer la pena considerablemente, pero si de verdad se ofrecen ventajas económicas razonables que no desfavorecen al productor, si no que más bien se puedan ofrecer alternativas en caso de presentar imprevistos.

¿Por qué se usan los sistemas de riego y captación de agua para la producción agrícola?

Los sistemas de riego y métodos de captación de agua, son utilizados por los productores cuando se ven frente a la situación de escasez del agua, por ejemplo en algunas fincas o parcelas agrícolas donde definitivamente no cuentan con servicios de agua, entonces es aquí donde el agricultor busca la alternativa para poder suministrar sus cultivos. En estos casos ellos podrían contar con factores naturales como lo es el caudal de un río o riachuelo o también con agua de lluvia almacenada en contenedores o incluso se podría hacer una laguna de la cual salen los conductos dirigidos directamente hacia los sectores de interés.

Por otra parte, no necesariamente el sitio productor tiene que carecer de agua, hay agricultores que por tema de simplicidad y efectividad deciden cambiar su sistema de riego, claro este cambio representa un costo agregado bastante elevado, puesto que requiere la compra de muchos materiales para el adecuado funcionamiento del sistema de riego. Muchos productores no ven este cambio como un gasto, sino como una inversión a largo plazo, que puede llegar económicamente a generar ingresos favorables en tema de reducción de mano de obra e incluso de pago de servicios, en este caso el agua de proveniencia pública, que claramente hay que pagar mensualmente y en una finca productora el consumo de ella es bastante elevado, por lo tanto estos métodos de sistema de riego y captación de agua ayudan a focalizar el riego y hacerlo más eficaz y por lo tanto representa una ventaja económica a futuro (Guerrero-Guio, J. C., Gutiérrez, M. C., & Quintero, J. H. G. (2020).

¿Existen sistema de riego y captación de agua para la producción agrícola en Costa Rica?

Según un documento publicado por el ministerio de agricultura y ganadería se observó un proyecto realizado por la universidad estatal a distancia UNED, en el cual tomaron iniciativa y emprendieron un proyecto innovador, el cual consistía en estudiar los métodos de captación de agua y sistemas de riego en la zona de guanacaste, en donde el promedio de cantidad lluvia es uno de los más altos de país, pero con intervalos bastante distanciados, por lo tanto según diversas investigaciones y de números publicados, se expresan grandes pérdidas en plantaciones de maíz, sandía, chile dulce, tomate, frijol y papaya, esto por mencionar algunos cultivos, sin embargo existen otros casos más que también se han visto sumamente afectados por el cambio climático, que en fin de cuentas es el culpable de algunos de los principales problemas ocasionados por la escasez de este recurso hídrico tan importante para el desarrollo de las actividades agrícolas (CARRILLO, R. M., CORDERO, W. P., & BRICEÑO, M. F. O. 2012).

Por lo tanto, el principal objetivo de esta universidad, es buscar las posibles soluciones a estos problemas, de los que los productores se veían seriamente afectados año tras año al llegar la temporada de verano o de sequía, que es en los meses de diciembre hasta abril; y los sistemas de riego que utilizaron fue por goteo y por aspersión. Además, el agua utilizada para estos sistemas de riego fue recolectada en tanques, que en las épocas lluviosas se utilizaron para producción de tilapias, y de esta manera se ve favorecida la producción tanto en temporada lluviosa como seca, aplicados a estos cultivos mencionados anteriormente, ubicados en la zona pacífico oeste. Esta agua de los tanques si bien son aprovechadas por el productor para su producción de tilapias, también se beneficia con los cultivos, ya que posiblemente esta agua tenga más nutrientes que favorecen al crecimiento de los cultivos y con esto reutiliza las aguas, dándoles un doble propósito.

Conclusiones 

Según los resultados de dicha investigación podemos reconocer la importancia que tiene este recurso tanto para la producción como para el productor, ya que sin dudas requiere de una debida planificación para poder hacer un buen uso racional de este y poder generar una producción en la cual el tema de riego no sea un problema o la escasez de agua como tal, por lo que tener en cuenta detalles como el sistema de riego, la captación o almacenamiento de agua y demás son cosas que nos ayudan de una manera eficaz al momento de plantear cómo poder mejorar los planes de estudio respectivos. Por lo que tener una idea o hacer conciencia respecto a la importancia de dicho recurso, suele ser algo que puede marcar la diferencia, puesto que requiere de una inversión.

Autor/es: Brandon Rodríguez Ureña, José Daniel Madrigal Valverde, Jonayko Serrano Alfaro, David Camacho Rojas (Estudiantes) y Walter Peraza Padilla (Profesor). Universidad Nacional de Costa Rica.

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