Cálculo de requerimientos hídricos y diseño agronómico de un patrón de cultivos de huertos urbanos.

 

UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA

FACULTAD DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERÍA CIVIL

 

ASIGNATURA: HUERTOS URBANOS – PARALELO A

 

1. TÍTULO: Cálculo de requerimientos hídricos y diseño agronómico de un patrón de cultivos de huertos urbanos.

 

2. INTRODUCCIÓN:

Los Huertos Urbanos son muy importantes hoy en día debido a que la agricultura urbana está cambiando el paisaje de las ciudades con miles de pequeñas explotaciones agropecuarias para autoconsumo que proliferan a ras de suelo o en las terrazas de los edificios. Este movimiento sostenible, que muchos países aún no reconocen como una actividad formal, ocupa a 800 millones de personas en el mundo y facilita el ahorro en la compra de alimentos a los ciudadanos con menos ingresos en las familias así ayudando y aportando en la economía y en la casa.

Los cultivos en los huertos urbanos pueden ser de diferentes cosas ya sea hortalizas, plantas aromáticas, rosas entre otras esto depende del lugar que tengamos específico para nuestro huerto y nuestro interés de cultivo (Barthas, B. 1996).

Diseño agronómico comprende todo lo relativo a la distribución de los distintos componentes que se consideran necesarios en una instalación, principalmente la red de tuberías, dentro de un aprovechamiento agronómico aceptable para las plantas (Arviza, J. 2018).

3. OBJETIVOS.

-       Determinar los requerimientos hídricos para los cultivos de un huerto urbano.

-       Evaluar el diseño agronómico que sea adecuado para los cultivos según sus necesidades.

 

4. MARCO TEÓRICO

Tipo de cultivos seleccionados para el huerto urbano

Coeficiente de cultivo

El coeficiente de cultivo Kc, describe las variaciones de la cantidad de agua que las plantas extraen del suelo a medida que se van desarrollando, desde la siembra hasta la cosecha también se puede definir como el cociente entre la evapotranspiración del cultivo en condiciones estándar y la evapotranspiración de referencia (Calderón, S. 2014).

Este coeficiente nos refleja las diferencias entre el cultivo y la superficie de referencia. Como cambian las características de un cultivo con las distintas fases de crecimiento, los valores del coeficiente de cultivo describen una curva a lo largo del ciclo de cultivo cuya forma refleja los cambios en la vegetación y en la cobertura vegetal debido al crecimiento y maduración en el ciclo del cultivo (Calderón, S. 2014).

Suelo

El uso actual del suelo permite detallar las actividades rurales que se desarrollan en un área determinada, y el grado social que se establece entre cada una de las actividades, también se lo puede representar en un mapa que contenga información de los cultivos o especies existentes en una zona y tiempo determinado, previa realización de un reconocimiento en campo por medio de un Censo o por Fotointerpretación, siendo el segundo más usado por su análisis económico (Calderón, S. 2014).

Temperatura

La temperatura de la superficie terrestre, se refiere a la temperatura del aire medida con termómetro colocado a la sombra, a una altura de 1,5 m. La temperatura del aire, afecta sobre los fenómenos fisiológicos de las plantas y, es causa inicial de gran número de fenómenos meteorológicos (Calderón, S. 2014). 

Raíz.

La profundidad efectiva del suelo que puede ser explorada por las raíces de las plantas es un criterio importante en la selección de tierras para riego. Los suelos superficiales requieren de riegos frecuentes para que los cultivos se desarrollen. Los suelos profundos, de textura media a estructura suelta ayudan a las plantas a desarrollar un sistema radicular fuerte, permite el almacenamiento de grandes cantidades de agua y favorecen un crecimiento satisfactorio de las plantas durante periodos largos entre riegos. Todo cultivo tiene un determinado patrón de distribución de raíces, el mismo que varía según la edad, las condiciones de humedad, la naturaleza del suelo y las condiciones intrínsecas de la del perfil del suelo (Calderón, S. 2014).

Fecha de cultivo 

Se debe establecer el periodo y fecha de mejor producción de cada especie a cultivar, para ello también llevar un registro de su ciclo de vida desde su siembra hasta su cosecha, para su primer desmonte y llevar control de su crecimiento.

1. Para la implementación de un diseño agronómico debemos tener en cuenta ciertos requerimientos hídricos como :

-       Tipo de cultivos

-       Fecha de siembra

-       Duración del cultivo en días

-       Kc inicial

-       Kc reproducción

-       Kc de cosecha

2. El procedimiento de cálculo  de los requerimientos hídricos son:

●     Tanque evaporímetro

●     Cálculo de ETo

●     ETo = ET * Kp

●     Etc = Kc * ETO

●     Ln = Etc - Pe

●     Lb = Ln / ef

3. Coeficiente de tanque evaporímetro (K)
4. Cálculo de la precipitación por el método de Ogrosky y Mockus.

Pe = cp * P

Pe = precipitación efectiva (cm)
cp = coeficiente de precipitación
P = precipitación (cm)

 

5.  Cálculo del Coeficiente del Cultivo Kc

Este cálculo es exclusivo para cultivos como en los huertos urbanos, es posible obtener un Kc ponderado, para obtener un Kc, para cada una de las fases fenológicas.
Kc individual * días

6. Determinar los rangos de profundidad máxima de las raíces, fracción de agotamiento de la humedad en el suelo (p) para cultivos comunes.
   
   Cultivo = Profundidad radicular máxima (m) * Fracción de agotamiento (para Et - 5 mm día)

  

5. INGENIERÍA DEL PROYECTO. 

Criterios de diseño:

        

           Diseño agronómico es la fase en la que:

●     Se calculan las necesidades netas, y totales de riego.

●     Se selecciona el caudal del emisor, disposición de laterales respecto a la planta y del emisor respecto al lateral.

●     Se determina los parámetros de riego

●     Tiempo de riego

●     Se divide la superficie regables en sectores.

DISEÑO AGRONÓMICO DE UN PATRÓN DE CULTIVOS Y HUERTOS URBANOS.

Cálculo de las necesidades hídricas.

En el diseño de sistemas de riego localizado se utiliza el método del balance hídrico para el cálculo de las necesidades hídricas con respecto a los cultivos seleccionados.

 

NECESIDADES NETAS:

 

NR𝑁⁼ K𝑐×K𝟷×ET𝑜⁻P𝑒 

K𝑐: Coeficiente de cultivo
K𝟷:Coeficiente de corrección por localización
ET𝑜: Evapotranspiración de referencia (mm/mes)
P𝑒: Precipitación efectiva (mm/mes)

NECESIDADES TOTALES

 

NTR= NR 𝑁/ EA ×UE

 

Se selecciona el caudal del emisor (q), número de emisores por planta (nₑ), separación entre emisores (Sₑ) respecto a la planta y número de laterales (nₗ) por fila de planta.

●     El caudal por planta vendrá dado:

●     Siendo el caudal por unidad de superficie :

●     Donde a × b es el marco de la plantación de cultivo

 

.

 Método de cálculo indirecto

Tanque evaporímetro

Puede ser un tanque circular o cuadrado estandarizado bajo sus protocolos.

Evaporatranpiración de referencias

Tiene que ver con la evaporación del tanque evaporímetro artesanal, se mide en milímetros pueden ser mensuales o por día.

Se debe tener presente la fecha de siembra, la duración del cultivo en días así mismo como su kc inicial, de reproducción y de cosecha.  

Para el procedimiento del método se toma en consideración un tanque evaporímetro, luego el calculo ETo que es la evapotranspiración de referencia y darle paso al Etc donde se debe considerar el ETo y multiplicarlo por un coeficiente de cultivo este debe ser de acuerdo a la fase en que se encuentre,  esto nos ayuda a determinar la milaneta que es el Etc menos la precipitación efectiva que exista, esto nos va a permitir obtener una lámina bruta.

El tanque debe estar situado a una superficie cultivado o un suelo desnudo.

Para obtener el valor de kp debemos conocer la velocidad del viento y la distancia que se encuentra el cultivo el cual debe ser alrededor de 1000 metros.

Por el método Ogroky y Mockus

En este método se debe tener presente la precipitación efectiva en centímetros o milímetros.

Se toma en cuenta el coeficiente cp el cual se refiere al coeficiente de precipitación mismo que es igual al et el cual se refiere a la evotranspiracion este se divide por P que es la precipitación en cm, todo esto se divide por 1,53 mas 0,8 ET sobre P, de esta manera obtenemos el resultado de cp.

A través de este método vamos a aprovechar de forma efectiva el agua, y que el riego sea de manera uniforme. 

Determinación del coeficiente de cultivo (kc)

Este es exclusivo de cada cultivo, pero en el caso de los huertos se puede obtener un coeficiente ponderado para cada fase, para obtener este kc se debe tomar en cuenta el área de cada uno y multiplicarlo por el kc de cada uno y esto se divide por el área total de todos estos cultivos de manera parcial, obteniendo asi un kc promedio, este varia por tanto debe ser calculado de acuerdo a la fase en que se encuentre.

 

1. CALCULO DE REQUERIMIENTOS HÍDRICOS DE LOS CULTIVOS

2. Cálculo del cultivo de Zanahoria
   
   
   
   
   
   
3. Cálculo de cultivo de Lechuga
   
   
   
   
   
4. Calculo de cultivo de Rábano
   
   
   
   
   
5. Calculo de cultivo de Tomate cherry

Tabla de Excel de Cálculo de requerimientos hídricos y diseño agronómico de un patón de cultivos de huertos urbanos: tabla de cultivos_cálculos

6. CONCLUSIONES.
   
   - El diseño agronómico es la primera fase en el proyecto de un sistema de riego localizado. Permite determinar los parámetros de riego y como debe funcionar el sistema para cultivos de un huerto urbano.
   - Los cultivos de ciclo corto nos da una un rango de Kc, tipo de suelo adecuado para cada uno de ellos, el tiempo de riego que requiere su temperatura y raíz esto nos da un aprovechamiento de tiempo para el diseño agronómico qué se implementará ya que esto también tiene tiempos específicos de riego, etc.

7. RECOMENDACIONES.

• Previo a la preparación del terreno se debe realizar los cálculos necesarios para el sistema de riego, este que abastece a toda el área que se vaya a cultivar.
• Utilizar la información de este trabajo para ser replicado en los huertos urbanos de la ciudad de Loja (agrícolas).

8. BIBLIOGRAFÍA

-       Arviza Valverde, J. (2018). Diseño Agronómico en un sistema de riego localizado utilizando" disAgro"

-       Allen, R. G.; Pereira, L. S.; Raes, D.; Smith, M. 2006. Evapotranspiración del cultivo: guías para la determinación de los requerimientos de agua de los cultivos. Estudio FAO Riego y Drenaje No. 56. Roma.

-  Barthas, B. (1996). VI. DE LA SELVA AL NARANJAL (TRANSFORMACIONES DE LA AGRICULTURA INDÍGENA EN LA HUASTECA POTOSINA). El campo mexicano: una modernización a marchas forzadas, 183.

-       Carrazón, A. J. 2007. Manual Práctico para el Diseño de Sistemas de Minirriego. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO). Honduras. 218 p.

-       Luna, D. E. 2016. Manejo del agua en sistemas de riego localizado. Conferencia del Curso sobre Manejo Eficiente del Riego. Intagri. México.

-       Ferreyra, E.R.; Sellés Van, S. G.; Pimstein, A. A.  2000. Diseño, Manejo y Mantención de Equipos de Riego Localizado de Alta Frecuencia. Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA). No 35. Chile.