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Demanda de riego: ETc = Kc·ET0, precipitación efectiva, eficiencia y requerimiento bruto

Pablo Rojas3 min de lectura

En este artículo
  1. De la evapotranspiración de referencia al requerimiento bruto
  2. Ejemplo resuelto
  3. Errores frecuentes
Huerto de nogales con riego por goteo en un valle agrícola de Chile central durante el verano

Casi todo proyecto de riego parte con la misma pregunta: cuánta agua necesita el cultivo en el mes más exigente y cuánta hay que sacar de la fuente para que llegue esa cantidad a la raíz. De esa cifra salen el diámetro de la matriz, la potencia de la bomba, el volumen del tranque y la cantidad de acciones de agua que hay que comprometer. En proyectos que postulan a la Ley 18.450 de fomento al riego, administrada por la CNR, la demanda hídrica es la base de todo el dimensionamiento. Equivocarse aquí arrastra el error a cada partida de la obra.

De la evapotranspiración de referencia al requerimiento bruto

El método de FAO-56 separa el clima del cultivo. La evapotranspiración de referencia ET0ET_0 resume el clima (se obtiene con Penman-Monteith o Hargreaves) y el coeficiente de cultivo KcK_c resume la planta:

ETc=Kc⋅ET0ET_c = K_c \cdot ET_0

KcK_c cambia con la etapa: bajo en la etapa inicial (Kc iniK_{c\,ini}), máximo a mitad de temporada (Kc medK_{c\,med}) y decreciente hacia la cosecha (Kc finK_{c\,fin}). Entre etapas se interpola linealmente.

Cultivo (FAO-56, tabla 12)Kc iniK_{c\,ini}Kc medK_{c\,med}Kc finK_{c\,fin}
Tomate0,601,150,70–0,90
Papa0,501,150,75
Maíz grano0,301,200,60–0,35
Alfalfa (promedio entre cortes)0,400,950,90
Uva de mesa0,300,850,45
Nogal0,501,100,65
Palto, sin cubierta vegetal0,600,850,75

Los valores tabulados corresponden a un clima subhúmedo con viento moderado. En valles secos y ventosos, FAO-56 entrega una corrección para Kc medK_{c\,med} y Kc finK_{c\,fin}.

No toda la lluvia queda disponible para la planta: parte escurre y parte percola bajo la raíz. Un método mensual muy usado, el del USDA-SCS implementado en CROPWAT, es:

Pe=P (125−0,2 P)125(P≤250 mm/mes),Pe=125+0,1 P(P>250)P_e = \frac{P\,(125 - 0{,}2\,P)}{125} \quad (P \le 250 \text{ mm/mes}), \qquad P_e = 125 + 0{,}1\,P \quad (P \gt 250)

El requerimiento neto y el bruto son:

RN=max⁡(ETc−Pe,  0),RB=RNEfRN = \max\left(ET_c - P_e,\; 0\right), \qquad RB = \frac{RN}{E_f}

donde EfE_f es la eficiencia del método de riego. Como referencia, el manual de capacitación de FAO sobre manejo del agua de riego usa del orden de 60 % para riego superficial, 75 % para aspersión y 90 % para goteo. Por último, el caudal que debe entregar el sistema para una superficie AA (ha) regada trt_r horas al día es:

Q [L/s]=10⋅RBd [mm/d]⋅A3,6  trQ\,[\text{L/s}] = \frac{10 \cdot RB_d\,[\text{mm/d}] \cdot A}{3{,}6\; t_r}

Ejemplo resuelto

Nogal adulto de 25 ha en el valle central, regado por goteo (Ef=0,90E_f = 0{,}90). KcK_c interpolado mes a mes entre las etapas de FAO-56:

MesET0ET_0 (mm)PP (mm)KcK_cETcET_c (mm)PeP_e (mm)RNRN (mm)RBRB (mm)
Oct110220,6066,021,244,849,7
Nov150100,85127,59,8117,7130,7
Dic18041,10198,04,0194,0215,6
Ene19511,10214,51,0213,5237,2
Feb16031,10176,03,0173,0192,2
Mar12080,85102,07,994,1104,6

La temporada suma 930 mm brutos, es decir 9.300 m³/ha y 232.522 m³ para las 25 ha. El mes de diseño es enero:

  • Requerimiento bruto diario: 237,2/31=7,65237{,}2/31 = 7{,}65 mm/d.
  • Volumen diario: 10×7,65×25=1.91310 \times 7{,}65 \times 25 = 1.913 m³/d.
  • Caudal continuo equivalente: 22,1 L/s, o 0,89 L/s/ha.
  • Regando 20 h/d: Q=10×7,65×25/(3,6×20)=26,6Q = 10 \times 7{,}65 \times 25/(3{,}6 \times 20) = 26{,}6 L/s.

Si el mismo huerto se regara por surcos con Ef=0,60E_f = 0{,}60, el requerimiento bruto de enero subiría a 355,8 mm y el caudal continuo a 33,2 L/s: 50 % más agua captada para la misma planta.

Errores frecuentes

  • Dimensionar con el promedio de la temporada en vez del mes punta: el sistema queda corto justo en enero.
  • Usar lluvia efectiva con precipitación anual: las fórmulas son mensuales, y en el verano mediterráneo chileno PeP_e es prácticamente cero.
  • Aplicar la eficiencia dos veces (en el predio y otra vez en el canal) o no aplicarla a las pérdidas de conducción, que son otra cosa.
  • Olvidar la lixiviación con aguas salinas: hay que sumar la fracción de lavado.
  • Copiar KcK_c de otro clima sin la corrección de FAO-56 por humedad relativa y viento.

Relacionado: evapotranspiración con Penman-Monteith y Hargreaves, sistemas de riego eficientes en zonas áridas y huella hídrica verde, azul y gris.

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