Irrigación
El riego (irrigación) es el suministro de agua a los campos que carecen de humedad y un aumento de sus reservas en la capa de raíces del suelo para aumentar la fertilidad del suelo . El riego, junto con el drenaje , es el principal tipo de mejoramiento - hidrotécnico [1] . El riego mejora el suministro de humedad y nutrientes a las raíces de las plantas, reduce la temperatura de la capa de aire superficial y aumenta su humedad .
Historia
Ya en la antigüedad, el riego alcanzó el nivel de un arte en el que se basaba el bienestar de países enteros. La retención de agua para humedecer los campos se menciona en muchos lugares de la Biblia . El área entre el Éufrates y el Tigris ya era famosa en la más remota antigüedad por el progreso agrícola logrado con la ayuda del riego sistemático. Desde tiempos inmemoriales, ha habido ejemplos de instalaciones de riego en los países de cultura antigua: en China , India y Egipto , y en el Nuevo Mundo , en las áreas del desaparecido reino de los aztecas . Los egipcios no estaban contentos con las inundaciones ocasionales del Nilo para fertilizar sus campos; y sus aguas, con la ayuda de un extenso sistema de canales, la llevaron por toda su fértil región hasta el borde del desierto. Posteriormente, cambiaron aquí a ruedas de pala de agua , que elevaron el agua a una altura [2] .
En Europa, los maestros más antiguos en materia de regadío son los etruscos . Los vastos restos de los canales entre el Adige y el Po dan testimonio incluso ahora de las gigantescas construcciones hechas por esta gente únicamente con el propósito de regar los campos. Los uigures crearon complejas instalaciones de riego que dieron vida a las tierras desérticas del este de Turkestán. Dieron su arte a los romanos . Estos últimos valoraban mucho el agua, y aún hoy llaman la atención sus estructuras hidráulicas: albercas elevadas, canales de agua, estanques y lagos artificiales, excelentes acabados de manantiales y otros perfectos artilugios para suministrar agua buena [2] .
Las instalaciones de riego se desarrollaron de la manera más amplia en Lombardía . La red de acequias de esta zona, desarrollada y mejorada desde la época de los romanos, cubría una superficie de hasta 450.000 hectáreas a principios del siglo XX . Los principales canales de esta red, que incluían antiguos cursos de agua artificiales, fueron construidos a principios de la Edad Media, en parte por monjes, en parte por las ciudades de Milán , Cremona y otras bajo el gobierno de Visconti , Sforza , Pallavicino , y en el región de Mantua por la dinastía Gonzaga . El canal más antiguo de Vettalia fue construido en 1057 . Ya en 1216 apareció en Milán una colección de normas sobre el uso del agua, que posteriormente fueron mejoradas y sirvieron de base para la legislación de regadíos de 1747 . En el siglo XI , los monjes de la abadía de Chiaravalle poseían más de 8.000 hectáreas de prados de regadío y vendían el agua sobrante. Para determinar su cantidad, utilizaron contadores de agua especiales , en los que se pasaba agua por un orificio determinado (0,029 m²), a una presión constante (0,10 m). En un minuto, 2,1835 m³ fluyen a través de esa abertura, que se llama onza milanesa. Posteriormente, en lugar de una onza de agua, comenzaron a utilizarse otros dispositivos e instrumentos para medir el caudal, llamados desde la época de Soldati, el primer inventor de tal dispositivo en el siglo XVI , módulos [2] .
Desde Lombardía , los soldados alemanes en el siglo XVIII trajeron consigo el arte del riego a la región del bajo Rin , donde se desarrollaron y potenciaron especialmente los dispositivos de riego en las inmediaciones de la ciudad de Siegen , gracias al empeño del burgomaestre de esta ciudad, Dresler, alrededor de 1750. En España el regadío fue introducido por los moros , por cuya labor los alrededores áridos de Valencia se convirtieron en una zona de espléndida fertilidad. Las ruinas de las estructuras hidráulicas de los moros en España todavía impresionan por su grandeza. Los dispositivos de riego mauritanos sirvieron de modelo no sólo en términos técnicos, sino también en términos de legislación y organización, ya que aquí se encontraba la forma más antigua de uso público del riego. Las provincias subordinadas a los moros se dividieron en áreas de regadío, para lo cual se proporcionaba la cantidad de agua necesaria bloqueando los arroyos y ríos de montaña en el verano. Para ello se construyeron grandes presas. De los depósitos formados de esta manera, el agua era transportada por canales principales, y de ellos se ramificaban canales laterales, de los cuales los elevadores de cangilones extraían el agua para el riego de secciones individuales. Para cada una de las parcelas regadas se calculó la cantidad exacta de agua necesaria. Se reguló estrictamente su uso y se establecieron multas por la liberación de agua en exceso. Para controlar el flujo de agua, se utilizaron medidores de agua de puntero. En algunas partes de España, estos dispositivos han sobrevivido hasta nuestros días. En Francia, los grandes sistemas de riego se encuentran en los valles del Loira y Garona , así como en los departamentos de Saboya , Alta Saboya , Bocas del Ródano , Hérault , Gard y otros. Inglaterra , debido a las propiedades del clima, requiere poca irrigación, pero en algunos lugares también hay vastas áreas que utilizan riego artificial, por ejemplo, los dispositivos de irrigación más antiguos, en Wiltshire , creados en 1690-1700 , ocupan un área de unas 15-20.000 hectáreas. En 1743, Jennings estableció los primeros prados de colmataje en Howden , cerca de York .
Información básica
El riego se refiere a la hidromejoración, que es una serie de medidas destinadas a la mejora a largo plazo del régimen hídrico del suelo para aumentar su productividad. El hidromejoramiento se lleva a cabo mediante la construcción de estructuras hidráulicas de ingeniería , con la ayuda de las cuales se lleva a cabo un cambio o regulación calculada del régimen hídrico del territorio. Si se requiere llevar a cabo el riego en un área pobre en recursos hídricos, primero se debe regar el área , ya que el transporte constante de los volúmenes de agua requeridos para el riego sería extremadamente ineficiente y costoso. Con la ayuda del riego, el flujo de agua está garantizado por un curso natural, lo que permite su uso en el futuro directamente en los sistemas de riego.
Es efectivo utilizar el riego junto con otros tipos de recuperación de tierras, por ejemplo, con la agrosilvicultura, que incluye la creación de cinturones y parcelas forestales protectoras. Al mismo tiempo, es posible lograr no solo una mejora en las condiciones del suelo, sino también un cambio a mejor en las condiciones microclimáticas, cuando el ciclo de humedad local mejora en su conjunto [3] . En regiones áridas, solo la humedad del suelo puede no ser suficiente, ya que bajo la acción de los vientos secos, aumenta la evaporación de la superficie de las plantas y la tasa de recarga del sistema de raíces puede ser insuficiente, lo que conduce a la marchitez. También puede observar tipos de recuperación como la recuperación por desalinización, que consiste en eliminar las sales dañinas del suelo, y la recuperación térmica, cuando los cultivos se riegan con agua tibia.
En general, el riego se utiliza en una gran variedad de zonas según las condiciones climáticas. Evidentemente, la mayor necesidad de riego se observa en las regiones de clima cálido seco (clima árido ), caracterizadas por escasas precipitaciones (200-300 mm anuales). El índice de humedad (la relación entre la precipitación anual y la evaporación potencial) es inferior a 0,33, y el déficit de evaporación (la diferencia entre la posible evaporación durante la temporada de crecimiento y la precipitación utilizada productivamente) supera los 5000 metros cúbicos por hectárea. En Rusia, el territorio de la región de Astrakhan se puede atribuir a tales tierras . Este clima es típico de los estados de Asia Central , donde el principal cultivo que se cultiva con riego es el algodón .
El riego también es muy eficiente en las zonas subáridas. Para ellos, el índice de humedad es inferior a 0,77 y el déficit de evaporación es de 2000-5000 m³ por hectárea. El clima en tales áreas es más favorable que en las zonas de clima árido, pero una vez cada pocos años ocurren aquí períodos secos, lo que puede causar un gran daño a la agricultura. El riego juega aquí un papel ligeramente diferente, sirviendo no tanto para crear oportunidades de crecimiento, sino para compensar las fluctuaciones en el volumen de producción obtenido a lo largo de los años y un uso más eficiente de la tierra con la capacidad de cosechar varias veces al año. Los cultivos definitorios son los forrajes y los cereales [4] .
Dependiendo de la situación local, son posibles diferentes formas de riego. En primer lugar, se puede regar toda el área de terreno, lo cual es típico de un clima árido, así como parcelas individuales de ciertos cultivos, lo cual es típico de regiones climáticas más húmedas. En segundo lugar, el riego se puede realizar una vez al año (el llamado riego de firth), en el que se crea en el suelo el suministro de agua necesario, que es utilizado por las plantas durante todo el año, o se puede realizar el riego de forma continua [5] .
Régimen de riego
La tarea del riego es determinar la cantidad de agua requerida para llevar a cabo el trabajo de riego con la máxima eficiencia. Para ello se tienen en cuenta tanto las condiciones climáticas locales como el tipo de plantas regadas y las condiciones que requiere para su máximo crecimiento y la cantidad de agua en los diferentes periodos de crecimiento. Debe conocer las fases de desarrollo de una cultura en particular y proporcionar las condiciones requeridas para cada una de las fases. Se pueden distinguir las siguientes fases de crecimiento: germinación, macollamiento, floración y maduración. La fase que más agua consume para los cultivos de cereales es la fase de macollamiento, mientras que, por ejemplo, para el algodón , la fase de floración.
Se hace una distinción entre la tasa de riego, la cantidad de agua requerida por un cultivo agrícola para un riego, y la tasa de riego, el volumen total de agua para el período de riego. El coeficiente de consumo de agua es la cantidad de agua consumida por las plantas por unidad de cultivo [6] .
Sistemas de riego
Sistema de riego : el territorio en el que se ubican las estructuras hidráulicas (tomas de agua y estructuras de agua, canales, tuberías ) y operativas (carreteras, puentes) que proporcionan su riego, están abiertas y cerradas. [7] Los sistemas de riego generalmente constan de varios componentes [8] [9] :
- Fuente de agua: río, estanque, embalse, pozo, que proporciona el volumen de agua requerido
- Estructura de entrada de agua: regula la entrada de agua en el sistema
- Una red de dispositivos lineales de transporte de agua: canales, bandejas, tuberías.
- Dispositivos y redes de riego: riego directo de franjas, surcos, controles, gradas, máquinas y dispositivos de riego.
- Red de drenaje y desechos: para recolectar y desviar la escorrentía superficial del sitio
- Red de drenaje - para regular el nivel de las aguas subterráneas y eliminar las sales
- Instalaciones auxiliares - de regulación de presión, caudal y volumen de agua, instalaciones de tratamiento, etc.
- Infraestructura: carreteras, cinturones forestales, instalaciones de suministro de energía, edificios industriales y residenciales, estanques de almacenamiento, etc.
En consecuencia, se pueden distinguir varios tipos de sistemas de riego en función de los componentes utilizados. Por ejemplo, si se utilizan estaciones de bombeo como estructura de toma de agua, entonces el sistema es con un elevador mecánico de agua, en contraste con un sistema de gravedad. Por el tipo de apertura, se puede distinguir entre sistemas abiertos, donde se usan canales y bandejas, y sistemas cerrados, donde se usan tuberías. Asimismo, los sistemas se diferencian en el método de riego: riego superficial, aspersión, arroz, riego de estuario, goteo o subsuelo.
Humedad del suelo
Estudiar y predecir las propiedades de la humedad del suelo es una de las tareas más importantes en el riego, ya que es precisamente a su regulación a lo que se destina el riego. La humedad del suelo se refiere a la humedad contenida en la capa superior de la tierra dentro de la zona de aireación . El parámetro clave que caracteriza la humedad del suelo es su movilidad, según el valor del cual la humedad del suelo se divide en cristalización, sólido (hielo), vapor, fuertemente ligado, débilmente ligado y libre. La tarea del riego es crear cierta humedad, lo que aseguraría el máximo rendimiento del cultivo sembrado en esta área. Al mismo tiempo, se distinguen varios tipos de humedad del suelo, lo que permite calcular sus propiedades con la mayor precisión posible:
- La higroscopicidad máxima le permite estimar cuánta humedad puede contener el suelo antes de que se detenga el proceso de absorción.
- La capacidad de humedad más pequeña muestra cuánta agua permanecerá en el suelo después de que se haya drenado toda el agua gravitatoria.
- La capacidad total de agua determina la cantidad máxima de humedad que puede contener el suelo.
- Humedad de marchitamiento: humedad en la que se detiene el proceso de asimilación de la humedad del suelo por parte de una determinada planta y comienza el proceso de marchitamiento ; esta característica depende no solo del tipo de suelo, sino también de la variedad de cultivos.
La tasa de absorción de agua en el suelo se puede determinar mediante la fórmula [10] :
,
dónde
- — tasa de absorción, mm/min.
- — parámetro de reducción
- es un parámetro que tiene la dimensión de la tasa de absorción
- - tiempo desde el inicio de la absorción
Al integrar esta expresión, puede obtener una capa de humedad absorbida en el tiempo :
.
Para evitar el proceso de erosión por riego, se requiere que toda la humedad entrante sea absorbida por el suelo.
Para evaluar las propiedades de liberación de agua de ciertos suelos, se puede utilizar el coeficiente de pérdida de agua, que es igual a la relación entre el volumen de agua que fluye libremente del suelo y el volumen de este suelo, expresado como porcentaje. Los valores del coeficiente de pérdida de agua van desde 0,01 para arcillas hasta 20 para arenas finas.
Métodos de riego
Los principales métodos de riego incluyen:
- riego por surcos con agua suministrada por una bomba o de un canal de riego;
- rociado de agua de tuberías especialmente colocadas;
- riego por aerosol - riego con pequeñas gotas de agua para controlar la temperatura y la humedad de la capa superficial de la atmósfera;
- riego del subsuelo (intrasuelo) : riego de la tierra mediante el suministro de agua directamente a la zona de la raíz;
- El riego por estuario es una humectación profunda del suelo que se realiza una sola vez en primavera con aguas de escorrentía local.
- aspersión - riego mediante sistemas autopropulsados y no autopropulsados de tipo circular o frontal.
Irrigación en diferentes países
La agricultura es el mayor consumidor de agua del mundo. Alrededor del 70% del agua dulce se utiliza en la agricultura. En las regiones áridas de Asia y África se alcanza el 90% del agua dulce. En el conjunto de Europa, este porcentaje es del 35%.
Las áreas irrigadas representan alrededor del 16% del área agrícola total en todo el mundo, pero proporcionan alrededor del 40% de la cosecha total. Aproximadamente el 68% de este territorio se encuentra en Asia, el 17% en América, el 9% en Europa, el 5% en África y el 1% en Oceanía. Las áreas contiguas más grandes con alta densidad de riego son:
- En el norte y este de la India y Pakistán a lo largo de los ríos Ganges e Indo.
- En las cuencas de los ríos Haihe, Huanghe y Yangtze en China.
- A lo largo del río Nilo en Egipto y Sudán
- En la cuenca del río Mississippi-Missouri, en el sur de las Grandes Llanuras y en partes de California en los Estados Unidos.
Para 2012, la superficie de tierras de regadío había aumentado hasta unos 3.242.917 km2 , casi el tamaño de la India.
| País | Cuadrado |
|---|---|
| India | 57 |
| Porcelana | 54 |
| Pakistán | 19 |
| Asia | 188 |
| EE.UU | 22 |
| Otro | 67 |
| Total | 277 |
| País | Cuadrado | País | Cuadrado |
|---|---|---|---|
| Porcelana | 59.3 | Japón | 2.5 |
| India | 60,9 | España | 3.41 |
| EE.UU | 24.74 | Italia | 2.67 |
| Pakistán | 19.42 | Egipto | 3.65 |
| Rusia | 4.5 | Brasil | 4.45 |
| Indonesia | 5.3 | Argentina | 1.65 |
| México | 6.2 | Irak | 3.525 |
| Uzbekistán | 4.223 | Bulgaria | 0.588 |
| Rumania | 1.5 | Sudáfrica | 1.67 |
Impactos ambientales negativos
Con errores en la organización de la recuperación de tierras, la agricultura de regadío puede provocar toda una cadena de consecuencias ambientales negativas. Los principales son:
- erosión por riego ;
- acumulación de agro-irrigación horizonte cultural de suelos ;
- salinización secundaria de suelos y suelos;
- anegamiento de suelo y suelo;
- contaminación de las aguas superficiales y subterráneas ;
- somerización de ríos;
- hundimiento del terreno.
La salinización secundaria es una de las principales consecuencias del riego de tierras en un clima árido [11] . Está asociado con el ascenso de agua subterránea mineralizada a la superficie de la tierra. El agua subterránea que contiene sales comienza a evaporarse intensamente, como resultado de lo cual el suelo se satura con una cantidad excesiva de sales. Un grave problema ecológico de la agricultura de regadío es la contaminación de las aguas superficiales y subterráneas. Este es el resultado de regar la tierra y usar agua para desalinizar el suelo. La mayoría de los ríos cuyas aguas se utilizan para riego tienen una salinidad de 0,2-0,5 g/l. Actualmente, su mineralización ha aumentado 10 veces, lo que ha provocado un aumento de la salinidad secundaria. Los problemas de salinización de suelos y aguas se ven agravados por el uso de fertilizantes minerales .
Es posible reducir al mínimo el efecto ambiental negativo con una adecuada planificación e implementación del riego, ya que la mayoría de las deficiencias no son orgánicamente inherentes al mismo [12] .
Estudio de Factibilidad de Riego
La eficiencia económica de las medidas de riego depende de si los ingresos adicionales recibidos de las actividades de riego pueden superar los costos de su implementación. En consecuencia, se requiere tener información sobre cuánto dinero se deberá invertir en la construcción del sistema de recuperación, para representar el volumen adicional de producción recibido y también para calcular la cantidad de gastos gastados en la producción de productos agrícolas en sí. .
Debe tenerse en cuenta que el volumen de inversiones de capital en sistemas de riego incluye no solo fondos para estos sistemas en sí, sino también fondos para la creación de infraestructura apropiada, por ejemplo, para la creación de una red de caminos en las fincas, electrificación, construcción de edificios adicionales para las necesidades de producción y alojamiento para el personal de servicio, etc. [13] .
Los costos anuales de producción aumentan con la introducción de sistemas de riego. Además de los costos habituales de fertilización, siembra, recolección y transporte de cultivos, etc., existen gastos de mantenimiento de los propios sistemas de riego, que pueden incluir el costo de pago de trabajadores, depreciación de equipos , movimientos de tierra adicionales (por ejemplo, limpieza de canales , corte de redes temporales de riego), para riego.
En este sentido, antes de la introducción de sistemas de riego, se requiere un análisis exhaustivo, acompañado de cálculos económicos y una comparación técnico-económica de varias opciones [13] . Esto puede requerir datos sobre los tipos y áreas de tierras propuestas para el riego, una evaluación de su estado de recuperación, levantamientos geodésicos del terreno para compilar planos topográficos y perfiles de la tierra, datos sobre la composición física y química de los suelos, datos geológicos sobre cimientos del suelo y el nivel del agua subterránea.
La creación de sistemas de riego a gran escala requiere la participación de institutos de diseño especializados y apoyo científico debido tanto a los costos significativos como al posible impacto cardinal en la naturaleza y la población de la región. Es posible extraer el máximo beneficio de la introducción de la recuperación de tierras con el desarrollo general de la industria agrícola, cuando se introduce equipo agrícola moderno, se crea personal profesional de trabajadores y se desarrolla la esfera social en el campo [14] .
Soporte regulatorio y técnico del riego en la Federación Rusa
Actualmente, el trabajo de construcción, operación y mantenimiento de sistemas de riego está regulado por un conjunto de códigos y reglamentos de construcción (SNiP) con documentos normativos y metodológicos relacionados (códigos departamentales de construcción (VSN), manuales para SNiP, lineamientos, la mayoría de los cuales tienen se ha conservado desde la época de la regulación estatal La tarea es crear nuevos estándares que cumplan con los requisitos modernos y la situación, y estén de acuerdo con los requisitos de la Asociación Internacional de Normalización (ISO). Al mismo tiempo, se está trabajando para desarrollar una base científica y metodológica para la creación de normas nacionales que regularían las actividades de riego como parte integral de la recuperación de tierras en general [15] .
Véase también
- Pulverizador
- Agricultura de regadío
- Irrigación
- Riego atmosférico
- Sistemas de riego
- campo de inundación
- Canal del norte de Crimea
- Sistema de riego y riego Sarpinsky.
- Canal de riego y riego de Saratov
- Sistema de riego y riego Pravo-Egorlykskaya
Notas
- ↑ Recuperación de tierras, página 4
- ↑ 1 2 3 4 AS Tanenbaum. Riego // Diccionario enciclopédico de Brockhaus y Efron : en 86 volúmenes (82 volúmenes y 4 adicionales). - San Petersburgo. , 1890-1907.
- ↑ Recuperación de tierras, página 5
- ↑ Recuperación de tierras, págs. 47-49
- ↑ Kolpakov V.V., Sukharev I.P., página 35
- ↑ Kolpakov V.V., Sukharev I.P., págs. 38-39
- ↑ Diccionario enciclopédico soviético. Glavred A. M. Prokhorov. 4ª edición. 1988. pág. 940
- ↑ Recuperación de tierras, página 55
- ↑ Kolpakov V.V., Sukharev I.P., página 77
- ↑ Recuperación de tierras, página 43
- ↑ Seco, caluroso, con grandes fluctuaciones diarias de temperatura, el clima de los trópicos y subtrópicos , característico de los desiertos y semidesiertos .
- ↑ Recuperación de tierras, página 9
- ↑ 1 2 Recuperación de tierras, págs. 304-313
- ↑ Recuperación de tierras, página 8
- ↑ Revista "Reclamación: Ayer, Hoy, Mañana". Nº 1, 2011
Literatura
- Recuperación de tierras / N. S. Erkhov, N. I. Ilyin, V. S. Misenev. - 2ª ed., revisada. y adicional — M.: Agropromizdat, 1991. — 319 p.: il. ISBN 5-10-000840-7 .
- Kolpakov V. V., Sukharev I. P. Mejora agrícola / Ed. I. P. Sukharev. - M .: Kolos, 1981. - 328 p., il.
- Cheremisinov A. Yu., Burlakin S. P. Mejoramiento agrícola: Libro de texto. - Voronezh: FGOU VPO VSAU, 2004. - 247 p. ISBN 5-7267-0365-0 .
Enlaces
- Tanenbaum AS Irrigation // Diccionario enciclopédico de Brockhaus y Efron : en 86 volúmenes (82 volúmenes y 4 adicionales). - San Petersburgo. , 1890-1907.
- Riego / A. N. Tikhonov // Gran enciclopedia soviética : [en 30 volúmenes] / cap. edición A. M. Projorov . - 3ra ed. - M. : Enciclopedia soviética, 1969-1978.
 diccionarios y enciclopedias |
| |||
|---|---|---|---|---|
| ||||