IMFORME-DE-DEMANDA-DE-AGUA
demnada de cultivos en la cuenca Tablachaca
demnada de cultivos en la cuenca Tablachaca
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Facultad Ciencias del Ambiente<br />
NOMBRE <strong>DE</strong>L CURSO:<br />
HIDROLOGÍA.<br />
DOCENTE : ING. DÍAZ SALAS Abelardo M.<br />
ESTUDIANTES:<br />
PÉREZ PALACIOS Jelen<br />
QUISPE MENDOZA Jesús<br />
RAMÍREZ CHÁVEZ Melyne<br />
SIFUENTES RAMÍREZ Yaneth<br />
SILVA RÍMAC Luis Fernando<br />
UTRILLA PRÍNCIPE Rosimery
<strong>DE</strong>MANDA <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> EN CEBADA Y MAIZ EN LA CUENCA<br />
TABLACHACA<br />
ÍNDICE<br />
INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................... 3<br />
I. OBJETIVOS .................................................................................................................. 4<br />
1.1. OBJETIVO GENERAL ............................................................................................... 4<br />
1.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS ...................................................................................... 4<br />
II. MARCO TEÓRICO ........................................................................................................ 5<br />
2.1. ANTECE<strong>DE</strong>NTES ...................................................................................................... 5<br />
2.1.1. A NIVEL INTERNACIONAL ........................................................................................... 5<br />
2.1.2. A NIVEL NACIONAL ..................................................................................................... 10<br />
2.2. BASE TEÓRICAS .................................................................................................... 12<br />
2.2.1. NECESIDAD <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> POR LOS CULTIVOS ....................................................... 12<br />
2.2.2. <strong>DE</strong>MANDA MENSUAL <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> POR CULTIVO ................................................. 12<br />
2.2.3. EVAPOTRANSPIRACIÓN ........................................................................................... 14<br />
2.2.4. FACTORES METEOROLÓGICOS QUE <strong>DE</strong>TERMINA LA<br />
EVAPOTRANSPIRACIÓN ........................................................................................................... 17<br />
III. MATERIALES Y METODOLOGÍA ............................................................................... 19<br />
3.1. MATERIALES .......................................................................................................... 19<br />
3.2. METODOLOGÍA .......................................................................................................... 19<br />
IV. RESULTADOS ............................................................................................................ 21<br />
4.1. <strong>DE</strong>TERMINAR LA CANTIDAD <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> PARA ABASTECER EL CULTIVO <strong>DE</strong><br />
CEBADA ............................................................................................................................ 21<br />
4.2. <strong>DE</strong>TERMINAR LA CANTIDAD <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> PARA ABASTECER EL CULTIVO <strong>DE</strong><br />
MAÍZ 24<br />
V. CONCLUSIONES ........................................................................................................ 28<br />
VI. RECOMENDACIONES ................................................................................................ 29<br />
VII. BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................... 30<br />
2
<strong>DE</strong>MANDA <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> EN CEBADA Y MAIZ EN LA CUENCA<br />
TABLACHACA<br />
INTRODUCCIÓN<br />
Los cultivos requieren del agua retenida en el suelo para sus diferentes<br />
procesos fisiológicos y biológicos, y esta necesidad se incrementa, conforme<br />
se desarrolla la planta, de ahí que el conocimiento de este factor de<br />
crecimiento es importante desde el punto de vista de la planificación de<br />
cultivos y la obtención de buenas cosechas. Así mismo la evapotranspiración<br />
está constituida por las pérdidas totales, es decir: evaporación de la superficie<br />
evaporante (del suelo y agua) + transpiración de las plantas.<br />
La evaporación así de esta manera se puede definir de tres diferentes formas.<br />
Evapotranspiración del cultivo de referencia ET0 siendo esta la tasa de<br />
evapotranspiración de una superficie de referencia, que ocurre sin<br />
restricciones de agua, Evapotranspiración de cultivo bajo condiciones<br />
estándar ETc ,quien se define como la evapotranspiración de cualquier<br />
cultivo cuando se encuentra exento de enfermedades, con buena fertilización<br />
y que se desarrolla en parcelas amplias, bajo condiciones de suelo y agua, y<br />
que alcanza la máxima producción de acuerdo a las condiciones climáticas<br />
reinantes, Evapotranspiración de cultivo bajo condiciones no estándar ETc<br />
esta se refiere a la evapotranspiración de cultivos que crecen bajo<br />
condiciones ambientales y de manejo diferentes de las condiciones estándar.<br />
Bajo condiciones de campo, la evapotranspiración real del cultivo puede<br />
desviarse de ETc debido a las condiciones no óptimas como son la presencia<br />
de plagas y enfermedades, salinidad del suelo, baja fertilidad del suelo y<br />
limitación o exceso de agua. Esto puede resultar en un reducido crecimiento<br />
de las plantas, menor densidad de plantas y así reducir la tasa de<br />
evaporación por debajo de Etc., por lo que en este trabajo se tuvo como<br />
objetivos determinar la demanda neta de agua en los cultivos de cebada y<br />
maíz en la cuenca tablachaca.<br />
3
<strong>DE</strong>MANDA <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> EN CEBADA Y MAIZ EN LA CUENCA<br />
TABLACHACA<br />
I. OBJETIVOS<br />
1.1. OBJETIVO GENERAL<br />
Determinar la cantidad de agua para abastecer los cultivos de cebada<br />
y maíz.<br />
1.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS<br />
Calcular la evapotranspiración potencial mensual de los cultivos de<br />
cebada y maíz.<br />
Calcular la evapotranspiración real de los cultivos de cebada y maíz en<br />
la cuenca Tablachaca.<br />
Calcular la demanda neta para los cultivos de cebada y maíz en la<br />
cuenca Tablachaca.<br />
4
II.<br />
<strong>DE</strong>MANDA <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> EN CEBADA Y MAIZ EN LA CUENCA<br />
TABLACHACA<br />
MARCO TEÓRICO<br />
2.1. ANTECE<strong>DE</strong>NTES<br />
2.1.1. A NIVEL INTERNACIONAL<br />
“ANÁLISIS <strong>DE</strong> LA EVAPOTRANSPIRACIÓN REAL EN EL CULTIVO <strong>DE</strong><br />
ROSA”<br />
El sector floricultor ocupa un lugar privilegiado en la economía colombiana.<br />
Es el primer renglón de las exportaciones agrícolas no tradicionales y la rosa<br />
es uno de los cultivos de flores de corte más importantes. En la Sabana de<br />
Bogotá se encuentra aproximadamente el 85% del total del área cultivada por<br />
flores en nuestro país. El nivel de producción de flores se caracteriza por<br />
presentar altos consumos de agua, para el caso de la Sabana de Bogotá se<br />
utilizan 19.3 millones de m3 /año de agua para las labores de riego. Esta<br />
actividad tiene un gran impacto sobre el ambiente y los costos de producción<br />
del cultivo, en especial, cuando las labores de riego se realizan de manera<br />
convencional, aplicando dosis de riego uniformes durante todo su ciclo<br />
productivo, sin tener en cuenta las características del cultivo, su estadio<br />
fenológico y condiciones ambientales. En términos generales, en un cultivo<br />
tradicional de flores las necesidades hídricas no son determinadas, lo cual se<br />
debe en cierta medida a la cultura extendida de prácticas de riego existentes<br />
y a la escasa investigación sobre el comportamiento del cultivo y los factores<br />
ambientales que aumentan o disminuyen el consumo de agua en<br />
determinadas etapas del ciclo fenológico.<br />
El objetivo general de este trabajo fue medir y modelar la evapotranspiración<br />
real en rosa con técnicas de cultivo sin suelo bajo invernadero con las<br />
condiciones de la Sabana de Bogotá. El experimento se realizó en un<br />
invernadero de rosa localizado en las instalaciones del Servicio Nacional de<br />
Aprendizaje – SENA, en el municipio de Mosquera (Cundinamarca), dentro<br />
del marco de desarrollo del proyecto.<br />
5
<strong>DE</strong>MANDA <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> EN CEBADA Y MAIZ EN LA CUENCA<br />
TABLACHACA<br />
Producción más limpia de rosa (Rosa sp.) y clavel (Dianthus caryophyllus L.)<br />
con dos técnicas de cultivo sin suelo en la Sabana de Bogotá, liderado por la<br />
Universidad Nacional de Colombia. Se utilizó un cultivo de rosa variedad<br />
Charlotte injertadas sobre el patrón “Natal briar”.<br />
El cultivo estaba establecido en sustratos de mezcla de sustratos de<br />
cascarilla de arroz quemada (CAQ) y fibra de coco (FC) contenido en<br />
recipientes plásticos de 8 litros, los cuales fueron empleados como lisímetros.<br />
El experimento utilizó un sistema de riego por goteo propio para el ensayo.<br />
Se tomaron mediciones diarias de los componentes del balance hídrico y<br />
mediciones semanales de parámetros de crecimiento. Para el ensayo se<br />
planteó y desarrolló un diseño experimental completamente aleatorizado<br />
compuesto por tres tratamientos y 9 réplicas por tratamiento. Los<br />
tratamientos fueron los sustratos compuestos por las siguientes mezclas: 1)<br />
100CAQ (100% cascarilla de arroz quemada), 65CAQ (65% cascarilla de<br />
arroz quemada más 35% fibra de coco) y 35CAQ (35% cascarilla de arroz<br />
quemada más 65% fibra de coco).<br />
En este trabajo se llegó a las siguientes conclusiones:<br />
<br />
La evapotranspiración real del cultivo de rosa cv. Charlotte cultivada en<br />
invernadero bajo las condiciones ambientales de la sabana de Bogotá en<br />
promedio es de 4.64 mm/día para el sustrato 100 CAQ, de 3.70 mm/día para<br />
el sustrato 65CAQ y de 3.80 mm/día para el sustrato 35CAQ.<br />
<br />
El mayor consumo de agua en las plantas de rosa cv. Charlotte se presentó<br />
durante el estadio fenológico Arveja.<br />
<br />
Existe un efecto significativo entre la evapotranspiración real y el tipo de<br />
sustrato empleado.<br />
6
<strong>DE</strong>MANDA <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> EN CEBADA Y MAIZ EN LA CUENCA<br />
TABLACHACA<br />
Las plantas sembradas en el sustrato 65 CAQ presentaron el menor consumo<br />
de agua durante el periodo de experimentación. Por tanto, se recomienda<br />
emplear este tipo de sustrato para disminuir los requerimientos de agua en<br />
un cultivo productivo.<br />
La ecuación Hargreaves-Samani (1985) representa mejor la<br />
<br />
<br />
evapotranspiración potencial en un invernadero bajo condiciones<br />
ambientales de la sabana de Bogotá.<br />
La ecuación Hargreaves-Esmeral (2010) desarrollada con base en la<br />
ecuación Hargreaves-Samani (1985) que está en función de la radiación<br />
solar y la temperatura del aire, representa aproximadamente la ETo para la<br />
rosa en la sabana de Bogotá.<br />
Los coeficientes de cultivo para las plantas de rosa cv. Charlotte encontrados<br />
de acuerdo con la ecuación Hargreaves-Esmeral (2010) varían entre 0.79 y<br />
1.50. El valor más bajo se encontró para el estadio fenológico Primordio y el<br />
valor más alto para el estadio fenológico Arveja. Estos valores son muy<br />
cercanos a los obtenidos empleando la ecuación Hargreaves-Samani (1985).<br />
En cuanto al efecto del sustrato en la salinidad en la evapotranspiración,<br />
existe un efecto significativo. El valor más alto de ETc se obtuvo en el<br />
tratamiento 100CAQ-0% de recirculación, lo cual concuerda con la ETc<br />
obtenida en el ensayo sin recirculación. Se presentan diferencias<br />
significativas en la ETc entre las mezclas de 100CAQ y 35CAQ sin<br />
recirculación. Los mayores valores de ETc se obtuvieron en los tratamientos<br />
que no utilizó recirculación y los menores valores se presentaron en los<br />
sustratos 35CAQ con 100% de recirculación. Estos resultados se le atribuyen<br />
al efecto osmótico. (VARGAS, 2011)<br />
“EVAPOTRANSPIRACIÓN Y COEFICIENTES <strong>DE</strong> CULTIVO PARA EL<br />
CAFETO EN LA PROVINCIA <strong>DE</strong> PINAR <strong>DE</strong>L RÍO”<br />
M.Sc. Enrique Cisneros Zayas, Dr.C. Reinaldo Rey García, Dr.C. Roberto<br />
Martínez Varona, Dr.C. Teresa López Seijas, Dr.C. Felicita González<br />
Robaina<br />
7
<strong>DE</strong>MANDA <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> EN CEBADA Y MAIZ EN LA CUENCA<br />
TABLACHACA<br />
El objetivo del presente trabajo fue determinar la evapotranspiración (ETc) y<br />
los coeficientes únicos de cultivo (Kc) por fases de desarrollo del cafeto<br />
(Coffea arabica, L) variedad Caturra Rojo de 12 años de edad, regado con<br />
un sistema de riego localizado superficial. El experimento se llevó a cabo en<br />
la región de San Andrés, provincia Pinar del Río durante cuatro años sobre<br />
un suelo Alítico amarillento de alta actividad arcillosa típico.<br />
La ETc se determinó a partir del balance hídrico hasta la profundidad de 60<br />
cm y los Kc por la razón entre la ETc de las plantas regadas todo el año<br />
cuando la humedad descendió hasta el 85% del Límite Superior de Agua<br />
Disponible en el suelo y la Evapotranspiración de Referencia (ETo) de la<br />
zona. Como resultado se obtuvo que la mayor demanda de agua se produce<br />
en la fase floración-fructificación, la evapotranspiración promedio diaria anual<br />
resulto ser de 3,24 mmdía-1 y el coeficiente único global de cultivo de 0,86.<br />
Como conclusión se dice que el efecto del déficit hídrico sobre el suelo y<br />
cultivos en las zonas cafetaleras según Jaramillo y Pulgarín (2009) puede<br />
estar muy influenciado por el hecho de que cada suelo tiene una capacidad<br />
característica de retención de agua.<br />
El agua almacenada es utilizada para el crecimiento de la planta y sale del<br />
sistema a través de los procesos de evaporación y transpiración, procesos<br />
que se aceleran al disminuir la humedad ambiental y por un aumento de la<br />
intensidad de radiación, temperatura y el viento. Para el cultivo del café se<br />
estima, que una deficiencia de agua continua con valor entre 100 y 125 mm,<br />
reduce la producción (Dagg, 1971; Camargo, 1994).<br />
Los índices hídricos han sido ampliamente utilizados en el mundo con el fin<br />
de conocer el agua disponible por los cultivos en la zona de raíces y conocer<br />
su impacto en la producción y fenología del cultivo (Ramírez et al., 2010).<br />
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<strong>DE</strong>MANDA <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> EN CEBADA Y MAIZ EN LA CUENCA<br />
TABLACHACA<br />
“Determinación de la evapotranspiración del cultivo de referencia<br />
(ETo) para el diseño de equipos de riego en el Uruguay”<br />
García Petillo Mario y Puppo Lucía, Departamento de Suelos y Aguas,<br />
Facultad de Agronomía, Universidad de la República. Garzón 780,<br />
12900 Montevideo, Uruguay.<br />
La evapotranspiración del cultivo de referencia (ETo) máxima es el dato de<br />
partida para el diseño de los sistemas de riego. Con este valor se determina<br />
el caudal de diseño que permite definir el equipo más económico que asegure<br />
el crecimiento potencial de los cultivos. El concepto de ETo máxima no es un<br />
valor único como lo sería el máximo absoluto, sino que varía de acuerdo al<br />
período considerado (diario, semanal, decidido, mensual) y a la probabilidad<br />
de no excedencia considerada. En este trabajo se analizaron series históricas<br />
de valores diarios de ETo del mes de enero, de entre 28 y 35 años,<br />
registradas en las cinco estaciones experimentales del Instituto Nacional de<br />
Investigación Agropecuaria (INIA). El valor de la ETo diaria con un 80 % de<br />
probabilidad de no excedencia fue sensiblemente mayor a las calculadas en<br />
base a datos diádicos o mensuales. Estas dos últimas fueron similares entre<br />
sí, variando entre 0,1 a 0,3 mm d -1 en las diferentes estaciones<br />
experimentales. En el sur del país (Canelones y Colonia) se pueden dar días<br />
con una ETo tan alta como en el norte (Salto), pero en Salto las altas ETo se<br />
mantienen durante lapsos más prolongados. El objetivo de este trabajo fue<br />
recomendar un valor de ETo a utilizar para el diseño de los equipos de riego<br />
en cualquier lugar del país. Para ello se presenta un mapa del Uruguay con<br />
las isolíneas de ETo calculada en períodos decádicos con un 80 % de<br />
probabilidad de no excedencia.<br />
En resumen, un equipo diseñado a partir de los valores de ETo propuestos<br />
en este trabajo cubren la demanda de los cultivos con una probabilidad del<br />
80 % (cuatro años de cada cinco) regando 20 horas por día.<br />
9
<strong>DE</strong>MANDA <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> EN CEBADA Y MAIZ EN LA CUENCA<br />
TABLACHACA<br />
Pero aumentando dicha jornada de riego, con los mismos equipos, se cubren<br />
las máximas demandas históricas en Las Brujas, La Estanzuela y Treinta y<br />
Tres. En Salto Grande y Tacuarembó, los equipos así diseñados, aun<br />
regando 24 horas por día, no llegan a cubrir los máximos absolutos<br />
registrados, pero lo cubren con una probabilidad de no excedencia de 96 y<br />
97 % respectivamente. Esto equivale a decir que solamente un año cada 25<br />
o cada 33 el equipo no podrá cubrir la demanda promedio decádica.<br />
Lo anterior no significa que dicho diseño será el de máxima rentabilidad, ya<br />
que para determinar la rentabilidad intervienen las funciones de respuesta de<br />
cada cultivo al agregado de agua, el precio del producto cosechado, los<br />
costos de inversión y operativos del equipo de riego.<br />
Un equipo bien diseñado logra la mayor respuesta productiva del cultivo y<br />
tiene determinados costos fijos y variables. Debido a que la máxima<br />
respuesta productiva no se corresponde necesariamente con la máxima<br />
rentabilidad es necesario continuar con trabajos de investigación que<br />
permitan evaluar la respuesta productiva a distintas láminas máximas de<br />
reposición correspondientes a los diferentes caudales de diseño de los<br />
equipos de riego. Asimismo se deberá tener en cuenta que un equipo que<br />
aplique un menor caudal también tendrá menor costo fijo y variable.<br />
2.1.2. A NIVEL NACIONAL<br />
“Determinación de la demanda hídrica del cultivo de quinua QML01<br />
(Chenopodium Quinoa Willd) en la Molina”<br />
El propósito de esta investigación fue determinar la demanda hídrica (Em) y<br />
el coeficiente Kc del cultivo de quinua.<br />
10
<strong>DE</strong>MANDA <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> EN CEBADA Y MAIZ EN LA CUENCA<br />
TABLACHACA<br />
Este cultivo, es de alto valor alimenticio y nutritivo, actualmente es sembrado<br />
en condiciones agroclimáticas de costa y sierra, donde el agua para riego es<br />
un recurso escaso, siendo necesario hacer un uso racional de este recurso,<br />
con el fin de conservar el suelo, obtener buena producción y óptimo<br />
rendimiento. La determinación de la Em y Kc, fue evaluado para cada una de<br />
las cuatro etapas de desarrollo de la quinua QLM01.<br />
Para la determinación del Em, se instaló y operó un lisímetro de nivel freático<br />
constante; para determinar el Kc, se utilizaron la evapotranspiración de<br />
referencia (ETo) que fue estimado con el método Penman-Monteith y método<br />
Penman adaptado para el Perú, así como la evapotranspiración máxima<br />
(Em). Los resultados indican que la quinua QLM01 requiere un volumen de<br />
2623 m3/ha para una campaña; siendo el requerimiento de agua para la<br />
etapa de inicio, desarrollo, mediados de temporada y etapa Final 377, 588,<br />
957 y 699 m3/ha, respectivamente. Los coeficiente Kc hallados para la quinua<br />
QLM01 fueron respectivamente de 0.554, 0.98, 1.271 y 0.904 para las etapas<br />
del cultivo. Información fundamental para implementar diversos sistemas de<br />
cultivo agrícola.<br />
En conclusión nos dice el uso del lisímetro de nivel freático constante permitió<br />
determinar la demanda hídrica (Em) del cultivo de quinua el cual fue 957.3<br />
m3/ha en la etapa de media temporada y 2623 m3/ha durante la campaña<br />
agrícola. La evapotranspiración máxima (Em) del cultivo determinado con el<br />
lisímetro y la evapotranspiración de referencia (ETo) determinados con el<br />
método de Penman adapatado para el Perú permitió determinar el Kc diario<br />
del cultivo cuyos valores oscilaron entre 0.33 y 1.52, los que dieron los Kc<br />
promedios de 0.554, 0.99, 1.271 y 0.904 en las etapas inicial, desarrollo,<br />
mediados de temporada y la etapa final respectivamente. (Villanueva, 2017)<br />
11
<strong>DE</strong>MANDA <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> EN CEBADA Y MAIZ EN LA CUENCA<br />
TABLACHACA<br />
2.2. BASE TEÓRICAS<br />
2.2.1. NECESIDAD <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> POR LOS CULTIVOS<br />
Los cultivos requieren del agua retenida en el suelo para sus diferentes<br />
procesos fisiológicos y biológicos, y esta necesidad se incrementa, conforme<br />
se desarrolla la planta, de ahí que el conocimiento de este factor de<br />
crecimiento es importante desde el punto de vista de la planificación de<br />
cultivos y la obtención de buenas cosechas. (COR<strong>DE</strong>CRUZ, PNUD & FAO,<br />
1989)<br />
2.2.2. <strong>DE</strong>MANDA MENSUAL <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> POR CULTIVO<br />
Permite calcular la demanda mensual de agua por cultivo durante el año<br />
agrícola. (FAO, 1985).<br />
Algunas consideraciones que se deben tener en cuenta:<br />
a. Cedulas de cultivos: es la planificación de los cultivos a<br />
implantarse en un área determinada en función a las condiciones<br />
climáticas, periodos de desarrollo de los cultivos y la disponibilidad<br />
de agua.<br />
b. Módulo de riego: es la cantidad de agua consumida y que debe<br />
aplicarse a un cultivo durante su periodo vegetativo (m 3 /ha.<br />
c. Demanda de agua de uso agrícola<br />
Es la cantidad de agua requerida por la cedula de cultivo.<br />
Dp <br />
Da<br />
Ef<br />
Ecuación 1: Fórmula para calcular la demanda de agua<br />
12
<strong>DE</strong>MANDA <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> EN CEBADA Y MAIZ EN LA CUENCA<br />
TABLACHACA<br />
Donde:<br />
Dp: demanda de agua bruta para uso agrícola o demanda de<br />
agua del proyecto.<br />
Da: demanda de agua neta para uso agrícola o demanda de<br />
agua del proyecto.<br />
Da Etr ( PE CA<br />
N)<br />
Ecuación 2: Fórmula para calcular la demanda neta de agua de uso agrícola<br />
Donde:<br />
Etr: Kc*Eto (mm/mes)<br />
PE: precipitación efectiva (mm/mes<br />
CA: capacidad de almacenamiento de suelo.<br />
N: aporte del nivel freático<br />
Ef: eficiencia de riego<br />
Ef Ec*<br />
Ed * Ea<br />
Ecuación 3: Fórmula para calcular la eficiencia de riego<br />
(Chavarri Velarde , 2018)<br />
d. Coeficiente del cultivo (kc)<br />
El coeficiente de evapotranspiración del cultivo (Kc) la relación del<br />
cultivo en consideración (ETc) y la evapotranspiración del cultivo de<br />
referencia (ETo).<br />
Kc <br />
ETc<br />
ETo<br />
Ecuación 4:Fórmula para calcular el coeficiente de cultivo<br />
13
<strong>DE</strong>MANDA <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> EN CEBADA Y MAIZ EN LA CUENCA<br />
TABLACHACA<br />
La figura 1 representa los valores de Kc típico de un cultivo anual,<br />
donde dicha relación no es constante durante las fases de su<br />
desarrollo: inicialmente Kc es bajo, con el desarrollo vegetativo de<br />
las plantas Kc aumenta hasta alcanzar un máximo; posteriormente<br />
y con y con la senectud del cultivo, su valor disminuye.<br />
Figure 1: Rangos típicos esperados del valor Kc,para las cuatro etapas de crecimiento<br />
e. Calculo de la precipitación efectiva<br />
- Meses mayores de 20 mm de precipitación media y menores de<br />
50 mm se le resta 20mm.<br />
- Meses mayores de 50 mm se dejan iguales.<br />
(Noemi Mitre, 2018)<br />
2.2.3. EVAPOTRANSPIRACIÓN<br />
La evapotranspiración está constituida por las pérdidas totales, es decir:<br />
evaporación de la superficie evaporante (del suelo y agua) + transpiración de<br />
las plantas. (Villón Béjar , Evapotranspiración , 2002)<br />
14
<strong>DE</strong>MANDA <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> EN CEBADA Y MAIZ EN LA CUENCA<br />
TABLACHACA<br />
Como el agua para construir los tejidos, comparada con la<br />
evapotranspiración es despreciable, se puede tomar:<br />
Uso consuntivo = evapotranspiración. (Villón Béjar , Evapotranspiración ,<br />
2002)<br />
El concepto de evapotranspiración tres diferentes definiciones:<br />
evapotranspiración del cultivo de referencia ET0, evapotranspiración de<br />
cultivo bajo condiciones estándar ETC, y evapotranspiración del cultivo bajo<br />
condiciones no estándar (FAO, 1977)<br />
A. Evapotranspiración del cultivo de referencia ET0<br />
Es la tasa de evapotranspiración de una superficie de referencia, que ocurre<br />
sin restricciones de agua. La superficie de referencia corresponde a un cultivo<br />
hipotético de pasto con característica específica.<br />
B. Evapotranspiración de cultivo bajo condiciones estándar ETc<br />
Es la evapotranspiración de cualquier cultivo cuando se encuentra exento de<br />
enfermedades, con buena fertilización y que se desarrolla en parcelas<br />
amplias, bajo condiciones de suelo y agua, y que alcanza la máxima<br />
producción de acuerdo a las condiciones climáticas reinantes.<br />
C. Evapotranspiración de cultivo bajo condiciones no estándar ETc.<br />
Se refiere a la evapotranspiración de cultivos que crecen bajo condiciones<br />
ambientales y de manejo diferentes de las condiciones estándar.<br />
15
<strong>DE</strong>MANDA <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> EN CEBADA Y MAIZ EN LA CUENCA<br />
TABLACHACA<br />
Bajo condiciones de campo, la evapotranspiración real del cultivo puede<br />
desviarse de ETc debido a las condiciones no óptimas como son la presencia<br />
de plagas y enfermedades, salinidad del suelo, baja fertilidad del suelo y<br />
limitación o exceso de agua. Esto puede resultar en un reducido crecimiento<br />
de las plantas, menor densidad de plantas y así reducir la tasa de<br />
evaporación por debajo de ETc.<br />
Para el cálculo del uso consuntivo o evapotranspiración existen diversos<br />
métodos y uno de ellos es el de Hargreaves.<br />
2.2.3.1. FÓRMULA <strong>DE</strong> HARGREAVES<br />
Permite calcular el uso consuntivo mensual de los cultivos en función de la<br />
temperatura media, humedad relativa media, humedad relativa al medio día,<br />
duración diurna que es dependiente de la latitud, los coeficientes para<br />
diferentes cultivos y un factor constante adicional de corrección. (Luque ,<br />
1974)<br />
ET 0 MF * TMF * CH * CE<br />
Ecuación 5: Fórmula para calcular la ET0<br />
Donde:<br />
MF: factor mensual de latitud<br />
TMF: temperatura media mensual(°F)<br />
CH: factor de corrección por la humedad relativa<br />
CE: factor de corrección en la elevación<br />
CH<br />
0.166(100<br />
HR)<br />
0.5<br />
Para HR>64<br />
Para HR
<strong>DE</strong>MANDA <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> EN CEBADA Y MAIZ EN LA CUENCA<br />
TABLACHACA<br />
Donde:<br />
HR: Humedad relativa<br />
E<br />
CE 1<br />
0.04 *<br />
2000<br />
Donde:<br />
E= altitud o elevación del lugar (msnm)<br />
2.2.4. FACTORES METEOROLÓGICOS QUE <strong>DE</strong>TERMINA LA<br />
EVAPOTRANSPIRACIÓN<br />
Los factores meteorológicos que determinan la evapotranspiración son los<br />
componentes del tiempo que proporciona energía para la vaporización y<br />
extraen vapor de agua de una superficie evaporante los principales<br />
parámetros meteorológicos que se deben considerar son: (FAO, 1977)<br />
A. Radiación solar: el proceso de evapotranspiración está determinado por la<br />
cantidad de energía disponible para el vapor de agua. La radiación solar es<br />
la más importante fuente de energía en el planeta y puede cambiar grandes<br />
cantidades de agua líquida en vapor de agua. La cantidad potencial de<br />
radiación solar que puede llegar a una superficie evaporante viene<br />
determinada por su localización y época del año.<br />
B. Temperatura del aire: la radiación solar absorbida por la atmosfera y el calor<br />
emitido por la tierra elevan la temperatura del aire. El calor sensible del aire<br />
circundante transfiere energía al cultivo y entonces ejerce un cierto control en<br />
la tasa de evapotranspiración.<br />
C. Humedad del aire: mientras que el aporte de energía del sol y del aire<br />
circundante es la fuerza impulsora principal para la evapotranspiración y el<br />
aire circundante es el factor determinante para la remoción de vapor.<br />
17
<strong>DE</strong>MANDA <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> EN CEBADA Y MAIZ EN LA CUENCA<br />
TABLACHACA<br />
Áreas bien regadas en regiones áridas secas y calientes, consumen grandes<br />
cantidades de agua debido a la gran disponibilidad de energía y al poder de<br />
extracción de vapor de la atmósfera. En cambio, en regiones húmedas<br />
tropicales, a pesar de que el ingreso de energía es elevado, la alta humedad<br />
del aire reducirá la demanda de evapotranspiración. En este último caso,<br />
como el aire está ya cerca de saturación, puede absorber menos agua<br />
adicional y por lo tanto la tasa de evapotranspiración es más baja que en<br />
regiones áridas.<br />
D. Velocidad del viento: El proceso de remoción de vapor depende en alto<br />
grado del viento y de la turbulencia del aire, los cuales transfieren grandes<br />
cantidades de aire hacia la superficie evaporante. Con la evaporación del<br />
agua, el aire sobre la superficie evaporante se satura gradualmente con<br />
vapor. Si este aire no se substituye continuamente por un aire más seco,<br />
disminuye la intensidad de remoción de vapor de agua y la tasa de<br />
evapotranspiración disminuye.<br />
18
<strong>DE</strong>MANDA <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> EN CEBADA Y MAIZ EN LA CUENCA<br />
TABLACHACA<br />
III.<br />
MATERIALES Y METODOLOGÍA<br />
3.1. MATERIALES<br />
4 laptops<br />
Impresora hp laser 300.<br />
Software Microsoft Excel 2016.<br />
Software Microsoft Word 2016.<br />
Cuaderno de apuntes y lapiceros.<br />
3.2. METODOLOGÍA<br />
3.2.1. METODO <strong>DE</strong> HARGREAVES<br />
HR=Humedad relativa<br />
media mensual (%)<br />
HR
<strong>DE</strong>MANDA <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> EN CEBADA Y MAIZ EN LA CUENCA<br />
TABLACHACA<br />
3.2.2. COEFICIENTE <strong>DE</strong> CULTIVO (Kc)<br />
<br />
<strong>DE</strong>TERMINACION:<br />
Definir el cultivo a<br />
establecer<br />
Determinar el periodo<br />
vegetativo y la duración de las<br />
fases de desarrollo<br />
Determinar el valor de Kc para la<br />
fase inicial del cultivo: mediante<br />
gráfico y la evapotranspiración<br />
potencial<br />
Determinar de tablas los Kc<br />
para la fase de maduración y<br />
cosecha (fase 3 y 4) según la<br />
humedad relativa y la<br />
velocidad del viento.<br />
Unir mediante<br />
líneas los valores<br />
de Kc<br />
Trazar la curva<br />
suave<br />
representativa<br />
para el cultivo<br />
que se analiza.<br />
20
<strong>DE</strong>MANDA <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> EN CEBADA Y MAIZ EN LA CUENCA<br />
TABLACHACA<br />
IV.<br />
RESULTADOS<br />
4.1. <strong>DE</strong>TERMINAR LA CANTIDAD <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> PARA ABASTECER EL<br />
CULTIVO <strong>DE</strong> CEBADA<br />
Lo datos generales de la zona son los siguientes:<br />
LATITUD SUR<br />
ALTITUD<br />
VELOCIDAD <strong>DE</strong>L VIENTO<br />
AREA <strong>DE</strong> CULTIVO<br />
9°00'0''<br />
3249 m.s.n.m.<br />
2 a 4 m/s<br />
8 ha<br />
CULTIVO FACE 1 FACE 2 FACE 3 FACE 4 TOTAL<br />
Papa semi tardea 20 35 70 45 170<br />
<br />
Los datos de temperatura (°C) para la zona en los meses de enero a julio<br />
son:<br />
MESES ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO<br />
Temperatura (°C) 9.8 10.5 10.7 11.1 11.4 11.3 11.2<br />
<br />
Los datos de humedad relativa para los meses de enero a julio se<br />
muestran en la siguiente tabla:<br />
MESES ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO<br />
H.R. (%) 70 69 70 69 62 55 57<br />
<br />
Completando la tabla con los valores necesarios para calcular la ETP<br />
mensual, tendremos los siguientes<br />
TABLA: Evapotranspiración Potencial mensual<br />
MESES ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO<br />
MF 2.538 2.251 2.36 2.062 1.896 1.715 1.824<br />
TEM. (°F) 49.64 50.9 51.26 51.98 52.52 52.34 52.16<br />
CH 0.90922 0.92425 0.90922 0.92425 1 1 1<br />
CE 1.06498 1.06498 1.06498 1.06498 1.06498 1.06498 1.06498<br />
ETP(mm/mes) 121.99262 112.7778 117.1388 105.5007 106.0485 95.59591 101.322<br />
ETP (mm/dia) 4.06642 3.63799 3.90463 3.40325 3.53495 3.18653 3.37740<br />
21
<strong>DE</strong>MANDA <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> EN CEBADA Y MAIZ EN LA CUENCA<br />
TABLACHACA<br />
Donde:<br />
MF = Factor ménsula de latitud<br />
TMF = Temperatura media mensual (°F)<br />
CH = Factor de corrección por la humedad relativa<br />
CE = Factor de corrección por la elevación<br />
Donde:<br />
HR= Humedad Relativa<br />
Donde:<br />
E= Altitud o Elevación del lugar<br />
<br />
De la tabla para el cálculo del Kc inicial para una frecuencia de riego de 7 días<br />
tendremos:<br />
Kc = 0.5<br />
<br />
De la tabla para el cálculo de Kc para las fases media y final tendremos:<br />
CULTIVO<br />
MAIZ<br />
HUMEDAD Hr
<strong>DE</strong>MANDA <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> EN CEBADA Y MAIZ EN LA CUENCA<br />
TABLACHACA<br />
Hacemos el grafico Kc vs Tiempo y obtenemos los Kc de cada mes:<br />
Calculo de los Kc de cada mes según la gráfica:<br />
MESES ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO<br />
Kc 0.46 0.92 1.42 1.44 0.96 0.32 0.3<br />
Con los datos de Kc y ETP mensual calculamos el ETR para cada mes y<br />
finalmente los caudales necesarios:<br />
ETR = Kc x EPT<br />
ETR (mm/mes) 56.11661 103.75559 166.33710 151.92100 101.80655 30.59069 30.39661<br />
ETR (mm/dia) 1.81021 3.57778 5.36571 5.06403 3.28408 1.01969 0.98054<br />
AREA (ha) 8 8 8 8 8 8 8<br />
Hr de riego 7 7 7 7 7 7 7<br />
EFICIENCIA 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75<br />
MR 0.721 1.353 2.038 2.318 1.598 0.525 0.519<br />
Q (L/s) 5.766 10.822 16.305 18.547 12.781 4.203 4.150<br />
TABLA: Evapotranspiración Real y Caudales para cada mes<br />
23
<strong>DE</strong>MANDA <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> EN CEBADA Y MAIZ EN LA CUENCA<br />
TABLACHACA<br />
<br />
Cálculo de la demanda neta por mes para el cultivo de cebada<br />
DN = ETR – Pe<br />
ETR (mm/mes) 56.117 103.756 166.337 151.921 101.807 30.591 30.397<br />
Pe (mm/mes) 13.890 29.610 46.920 20.470 8.200 0.800 0.000<br />
Da (mm/mes) 42.227 74.146 119.417 131.451 93.607 29.791 30.397<br />
Da (mm/dia) 1.362 2.557 3.852 4.382 3.020 0.993 0.981<br />
4.2. <strong>DE</strong>TERMINAR LA CANTIDAD <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> PARA ABASTECER EL<br />
CULTIVO <strong>DE</strong> MAÍZ<br />
LATITUD SUR<br />
9°00'<br />
ALTITUD 3680<br />
VELOCIDAD <strong>DE</strong>L VIENTO 2a 4<br />
AREA <strong>DE</strong> CULTIVO<br />
8ha<br />
CULTIVO FACE1 FACE2 FACE3 FACE4 TOTAL<br />
TRIGO SEMI<br />
PRECOZ<br />
30 50 60 40 180<br />
Los datos de temperatura (°C) para la zona en los meses de enero a junio<br />
son<br />
MES<br />
TEMPERATUR<br />
A (°C)<br />
SETIEMBR OCTUBR NOVIEMBR DICIEMBR<br />
ENERO<br />
E E E<br />
E<br />
9.85 10.4 9.7 8.9 9.8<br />
Los datos de humedad relativa para los meses de enero a junio se<br />
muestran en la siguiente tabla<br />
24
<strong>DE</strong>MANDA <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> EN CEBADA Y MAIZ EN LA CUENCA<br />
TABLACHACA<br />
MESES SETIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE ENERO<br />
H.R. (%) 60 65 59 65 70<br />
Completando la tabla con los valores necesarios para calcular la ETP<br />
mensual, tendremos los siguientes<br />
MESES SETIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE ENERO<br />
MF 2.201 2.453 2.45 2.544 2.538<br />
TEM. (°F) 49.73 50.72 49.5 48.02 49.64<br />
CH 1 0.982 1 0.98206924 0.90921945<br />
CE 1.0736 1.074 1.07 1.0736 1.0736<br />
ETP<br />
(mm/mes)<br />
ETP<br />
(mm/día)<br />
117.5116717 131.2 130 128.802376 122.980034<br />
3.917055724 4.232 4.33 4.15491537 4.09933447<br />
TABLA 1: Evapotranspiración Potencial mensual<br />
De la tabla para el cálculo de Kc para las fases media y final tendremos<br />
CULTIVO<br />
MAIZ<br />
HUMEDAD<br />
VIENTO<br />
HR
Kc<br />
<strong>DE</strong>MANDA <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> EN CEBADA Y MAIZ EN LA CUENCA<br />
TABLACHACA<br />
Hacemos el grafico Kc vs Tiempo y obtenemos los Kc de cada mes<br />
1.4<br />
1.2<br />
1<br />
0.8<br />
0.6<br />
0.4<br />
0.2<br />
0<br />
<strong>DE</strong>SARROLLO <strong>DE</strong>L MAIZ<br />
Suavisado Kc<br />
0 50 100 150 200<br />
TIEMPO (dias)<br />
Grafico N°1: Coeficiente de cultivo VS Tiempo<br />
Calculo de los Kc de cada mes según la gráfica:<br />
MESES SETIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE ENERO<br />
KC 0.68 1.15 1.35 1.2 0.6<br />
Con los datos de Kc y ETP mensual calculamos el ETR para cada mes y<br />
finalmente los caudales necesarios<br />
ETR = Kc x EPT<br />
26
<strong>DE</strong>MANDA <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> EN CEBADA Y MAIZ EN LA CUENCA<br />
TABLACHACA<br />
ETR (mm/mes) 79.9079 150.8548 175.4857 154.5629 73.7880<br />
ETR (mm/dia) 2.6636 4.8663 5.8495 4.9859 2.3803<br />
AREA (ha) 8 8 8 8 8<br />
Hr de riego 7 7 7 7 7<br />
EFICIENCIA 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75<br />
MR 1.383 2.489 3.021 2.425 1.022<br />
Q (L/s) 11.063 19.911 24.164 19.398 8.179<br />
TABLA 2: evapotranspiración Real y Caudales para cada mes<br />
Calculo de la demanda neta por mes para el cultivo de Maíz<br />
DN = ETR – Pe<br />
DN = ETR – Pe<br />
ETR (mm/mes) 79.908 150.855 175.486 154.563 73.788<br />
Pe (mm/mes) 1.5 5.03 4.22 12.5 13.89<br />
Da (mm/mes) 78.408 145.825 171.266 142.063 59.898<br />
Da (mm/día) 2.6136 4.7040 5.7089 4.5827 1.9322<br />
27
<strong>DE</strong>MANDA <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> EN CEBADA Y MAIZ EN LA CUENCA<br />
TABLACHACA<br />
V. CONCLUSIONES<br />
Se determinó la cantidad de agua para abastecer los cultivos de<br />
cebada y maíz.<br />
Se calculó la evapotranspiración potencial mensual de los cultivos de<br />
cebada y maíz.<br />
Se calculó la evapotranspiración real de los cultivos de cebada y maíz<br />
en la cuenca tablachaca.<br />
Se calculó la demanda neta para los cultivos de cebada y maíz en la<br />
cuenca tablachaca.<br />
28
<strong>DE</strong>MANDA <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> EN CEBADA Y MAIZ EN LA CUENCA<br />
TABLACHACA<br />
VI.<br />
RECOMENDACIONES<br />
Al realizar las operaciones en Excel tener mucho cuidado ya que éstas se<br />
pueden alterar al hacer cambios en algunas celdas debido a que hay<br />
fórmulas que están insertadas ya en la celda.<br />
Difundir la información obtenida de los estudios o trabajos más recientes<br />
por los alumnos, la cual podría ser utilizada como una base para los<br />
estudios posteriores.<br />
Utilizar programas informáticos para analizar y procesar la información de<br />
una manera rápida y precisa.<br />
29
<strong>DE</strong>MANDA <strong>DE</strong> <strong>AGUA</strong> EN CEBADA Y MAIZ EN LA CUENCA<br />
TABLACHACA<br />
VII.<br />
BIBLIOGRAFÍA<br />
Chavarri Velarde , E. (29 de JULIO de 2018). Trawi.La Molina . Obtenido de Trawi.La Molina :<br />
https://tarwi.lamolina.edu.pe/~echavarri/clase_vii_evapotranpiracion_def.pdf<br />
COR<strong>DE</strong>CRUZ,PNUD & FAO. (1989). Balance hidrico y necesidad de agua para los cultivos mas<br />
importantes en la cuenca del río Cienaga. Santa Cuz-Bolivia .<br />
FAO. (1977). Evapotranspiración de cultivo, guías para la detrminación de requerimientos de<br />
agu en los cultivos . Estudio FAO riego y drenaje, 7-15.<br />
FAO. (1985). Sistema de seguimiento de proyectos Agropecuarios y desarrollo rural. Estusio<br />
FAO: Desarrollo economico y social , 166.<br />
Luque , J. A. (1974). Operación conservación y desarrolo de sistemas de riego. Costa Rica:<br />
Instituto Americano de Cencias Agrícolas .<br />
Noemi Mitre, R. R. (29 de Julio de 2018). SCRIBD. Obtenido de SCRIBD:<br />
https://es.scribd.com/doc/55597001/Procedimiento-de-calculo-de-la-demanda-de-agua-parariego<br />
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quinua QML01(Chenopodium Quinoa Willd) en la Molina. Obtenido de<br />
http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:http://revistas.lamolina.edu.pe/inde<br />
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Villón Béjar , M. (2002). Evapotranspiración . En M. Villón Béjar, Hidrlogía (pág. 306). Lima-<br />
Perú: Instituto Tecnológico de Costa Rica- Escuela Ingeniería Agrícola.<br />
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