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• Ángel Edmar Álvarez López

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INFORME DEL DISEÑO AGRONÓMICO IRRIGACIONES

FEBRERO DE 2019 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES ABANCAY-APURIMAC

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIARÍA CIVIL.

INFORME DE DISEÑO AGRONÓMICO “MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE RIEGO MEDIANTE EL RIEGO TECNIFICADO POR ASPERSORES EN EL SECTOR DE PATIBAMBA BAJA – ILLANYA”

Contenido INFORME DE DISEÑO AGRONÓMICO........................................................ 3 1.

INTRODUCCIÓN ........................................................................................ 3

2.

GENERALIDADES ..................................................................................... 3

3.

4.

5.

2.1.

Objeto Del Estudio ................................................................................. 3

2.2.

Ubicación Política ................................................................................... 3

2.3.

Ubicación geográfica:............................................................................. 5

CALENDARIO AGRICOLA ...................................................................... 5 3.1.

Calendario agrícola actual .................................................................... 5

3.2.

Caracterización Agrícola De Los Cultivos ........................................... 6

3.2.1.

Cultivo De Maíz .............................................................................. 6

a)

Requerimientos Agroclimáticos..................................................... 6

b)

Requerimiento Edafológico ............................................................ 7

3.2.2.

CULTIVO PAPA MEJORADA .................................................... 7

3.2.3.

CULTIVO DE ALFALFA ............................................................. 8

a)

Requerimientos agroclimáticos. .................................................... 8

b)

REQUERIMIENTO EDAFOLÓGICO ...................................... 10

DETERMINACION DEL CALENDARIO AGRICOLA CON EL PROYECTO ............................................................................................... 11 4.1.

Calculo de la ETP ................................................................................. 11

4.2.

Determinación de los Kc de cultivo con el proyecto .......................... 12

4.3.

Demanda hídrica de los cultivos (Hargreaves III -Modificado). ..... 13

DETERMINACION DE LA VELOCIDAD DE INFILTRACION ....... 14 5.1.

Métodos: Cilindros concéntricos ........................................................ 14

5.1.1.

Procedimiento................................................................................ 14

a)

Materiales ...................................................................................... 14

5.1.2.

Procedimiento................................................................................ 14

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6.

7.

a)

Elección de la ubicación de los anillos ......................................... 14

b)

Colocación, llenado de agua y toma de medidas. ....................... 16

DETERMINACIÓN DE LOS ÍNDICES TÉCNICOS DE RIEGO ....... 22 6.1.

Determinación De Los Índices Técnicos De Riego Para El Cultivo De Maíz ................................................................................................. 22

6.2.

Diseño agronómico cultivo de alfalfa.................................................. 24

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. ...................................... 28 7.1.

CONCLUSIONES ................................................................................ 28

7.2.

RECOMENDACIONES ...................................................................... 28

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INFORME DE DISEÑO AGRONÓMICO 1. INTRODUCCIÓN El riego es el requerimiento para compensar la pérdida de agua por evapotranspiración cuando la lluvia es insuficiente, y el objetivo primario es aplicar la cantidad de agua adecuada en el momento oportuno. El riego por aspersión es una técnica de riego donde el agua es aplicada en forma de lluvia sobre la superficie a regar, distribuyéndose por el aire y produciendo un círculo de suelo humedecido. Esta técnica se caracteriza por poseer una alta eficiencia de riego y no requerir prácticamente mano de obra para su funcionamiento. 2. GENERALIDADES 2.1. Objeto Del Estudio Determinar los Criterios y métodos para diseñar un sistema de riego por aspersión. El objetivo del riego es aplicar el agua uniformemente sobre el área deseada, dejándola a disposición del cultivo. 

Determinar un calendario agricola estableciendo los periodos de campañas y el periodo de duracion de ellos.



Definir el tipo de cultivo optimo para la zona, el cual nos garantizara una adecuada produccion.

2.2.



Determinar la velocidad de infiltracion del terreno a cultivar.



Determinar los indices tecnicos de rieego.

Ubicación Política Región : Apurímac Provincial

: Abancay

Distrito

: Abancay

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Imagen Nº 1: Macro localización

Fuente: Elaboración propia

Imagen Nº 2:Mapa de la provincia de Abancay

Área del Proyecto

Fuente: Elaboración propia

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2.3. Ubicación geográfica: Este: 727657.001 Norte: 8490100.269 Altitud : 2 205 msnm Imagen Nº 3:Ubicación de la zona de estudio

Fuente: Google Maps 3. CALENDARIO AGRICOLA Es la planificación de diversas actividades dentro de un periodo de tiempo que se desarrollan los cultivos. 3.1.

Calendario agrícola actual

Tabla 1: calendario agrícola actual CULTIVO CAMPAÑA PRINCIPAL POCENTAJES MAIZ

MESES ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE

AREAS 1.13

ALFA

1.13

TOTAL

2.26

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SIEMBRA DE MAIZ SIEMBRA DE ALFA

3.2. Caracterización Agrícola De Los Cultivos De acuerdo al a los datos obtenidos a partir de su publicación de “CARACTERIZACION AGROCLIMÁTICA DE LA REGION APURIMAC”. 3.2.1. Cultivo De Maíz Es uno de los cultivos de mayor importancia alimentaria y económica de la zona andina del Perú. Está adaptada al clima templado de sierra y se puede sembrar en la región de la costa durante la estación de invierno. Según (Altet, 2006 y Manrique et al., 1993) en la región de Apurímac y Cusco se siembra las razas de maíz: Cusco, Cusco cristalina amarillo, Chullpi, Piscorunto, Blanco gigante de Cusco, Paro, Morocho, Kulli, Huancavelicano, variedades mejoradas (PM), entre otros. El maíz entre los 2000 y 4000 msnm y se adapta mejor de los 1800 a 3500 msnm (DRA-Apurímac, 2010 y el ISTPCurahuasi, 2010), sin embargo, la mayor concentración se encuentra alrededor de los 3000 msnm. a) Requerimientos Agroclimáticos En general el cultivo de maíz requiere una temperatura mínima de 10 °C para el inicio de geminación y un máximo de 40 °C (Lesur, 2005; Berger, 1967). La temperatura óptima para la germinación varía entre 15 y 20 °C, para las condiciones de la sierra, pero el proceso de germinación es más rápido mientras mayor es la temperatura (Manrique, 1988). En la etapa de desarrollo del maíz requiere temperaturas mínimas es 7 °C (Altet, 2006 y Sevilla y Valdez); una óptima entre 15 a 20 °C (Sevilla y Valdez; Manrique, 1988; Berger, 1967 y Laffite, 2001; DRA-Apurímac, (2010), ISTP-Curahuasi, (2010) y durante esta etapa puede soportar temperaturas máximas de hasta de 40 °C (Lesur, 2005), en condiciones tropicales de zonas bajas, mientras que en las zonas altas esta puede ser de 30 °C (UNALM, 1974). Según Manrique, Sevilla y Valdez (1988), durante la etapa de floración la temperatura óptima debe ser de 15 a 20 °C. El cultivo de maíz requiere precipitaciones de 500 a 700 mm al año para alcanzar desarrollo adecuadamente (DRA-Apurímac, (2010) y ISTP-Curahuasi, (2010)), sin CURSO: IRRIGACIONES

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embargo, puede desarrollarse con un mínimo de 200 mm y un máximo de 1000 mm (Lesur, 2005; Berger, 1967; INDAP, 2001). Asimismo, fotoperiodos de 11-12 horas (DRA-Apurímac, (2010) y del ISTP-Curahuasi, (2010)).

b) Requerimiento Edafológico El cultivo de maíz se desarrolla adecuadamente en suelos de textura franco (Lesur, 2005; UNALM, 1974; Berger, 1967; INDAP, 2001; UNALM, 1977). También alcanza un buen desarrollo en suelos de textura franco y limoso, con un rango de pH de 5,5 a 8, aunque alcanza un mejor desarrollo entre 6 y 7 (DRA-Apurímac, e ISTPCurahuasi, 2010). Los suelos deben tener alto contenido de materia orgánica, mayor a 4% (Lesur, 2005; UNALM, 1974; Berger, 1967; INDAP, 2001; UNALM, 1977) y profundidad mayor a 50 cm (DRA – Apurímac, e ISTP-Curahuasi, 2010). Tabla 2: Requerimiento agroclimático y edáficos del cultivo de maíz

3.2.2. CULTIVO PAPA MEJORADA Según la tabla 26, en las zonas de estudio de la región Apurímac, el ciclo del cultivo de papa dura alrededor de 180 días, fluctuando entre 130 a 190 días. CURSO: IRRIGACIONES

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La etapa vegetativa comprende después de la siembra hasta el botón floral, este periodo dura alrededor de 70 días. Está dividida en dos subetapas por su requerimiento de temperatura: siembra-emergencia y emergencia-botón floral. La subetapa siembra-emergencia dura alrededor de 25 días, con una variación de 25 a 30 días. Esta variación se debe a los efectos de la temperatura, humedad del suelo y el estado de los brotes de la semilla (presencia de brotes). La subetapa emergencia-botón floral, abarca un periodo de 45 días, es el periodo que requiere la planta para acumular las reservas suficientes para las etapas posteriores de floración y maduración. La etapa reproductiva tiene una media de 60 días, aunque, según las entrevistas realizadas a los productores de papa en las zonas de estudio este periodo puede variar desde 52 a 61 días. La etapa de maduración abarca un periodo de 53 días, el cual puede variar entre 28 y 60 días. Tabla 3: Etapas del cultivo de papa en días

3.2.3. CULTIVO DE ALFALFA a) Requerimientos agroclimáticos. Según el ISTP-Antabamba (2010), el cultivo de alfalfa se siembra desde 300 hasta los 3600 msnm. Para la germinación requiere una temperatura óptima de 20 a 30 °C. Sin embargo, el proceso de germinación puede iniciarse con temperaturas de 2 hasta 38 °C (Del pozo, 1974; Villareal; Arrieta y Romero, 2008) y entre 6 a 10 °C según el ISTP-Antabamba, (2010). En la etapa de crecimiento vegetativo la CURSO: IRRIGACIONES

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temperatura óptima requerida es de 18 a 28 °C, con un mínimo de 5 °C y un máximo de 30 °C (Del pozo, 1974; Villareal; Camacho, 2004; Mayhua et al, 2008; D`Attellis, 2005; Arrieta y Romero, 2008); mientras que especialistas del ISTPAntabamba (2010) afirman que la alfalfa en la zona crece vegetativamente en el rango de temperatura de 14 a 17 °C ( tabla 21). Tabla 4:Requerimento agroclimáticos y edáficos del cultivo de alfalfa

Sin embargo, algunos autores sostienen que la corona de alfalfa puede soportar temperaturas mínimas de hasta –10 °C en estado inactivo, para poder rebrotar cuando las condiciones de temperatura y humedad le sean favorables (Villareal). Para la etapa de floración la temperatura óptima debe fluctuar entre 18 y 28 °C, acompañado de una temperatura nocturna media de 18 °C. La alfalfa requiere una precipitaciones promedio de 900 a 1 200 mm al año (D`Attellis, 2005 y Camacho, 2004) y entre 700 a 900 mm según el ISTP-Antabamba, (2010).

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b) REQUERIMIENTO EDAFOLÓGICO Los suelos deben ser de textura franca (Camacho, 2004; Mayhua et al., 2008; Arrieta y Romero, 2008). El pH del suelo oscila entre 4 y 8,5; siendo el óptimo de 6,2 a 7,5 y se recomienda que los suelos para este cultivo deben ser profundos (Del pozo, 1974; Mayhua et al., 2008; Camacho M, 2004; Villareal; Arrieta y Romero, 2008). Según (ISTP-Antabamba, 2010) requiere suelos franco y franco arenoso con pH de 5,5 a 7, materia orgánica mayor 4% y una profundidad de 100 cm.

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4. DETERMINACION DEL CALENDARIO AGRICOLA CON EL PROYECTO 4.1. Calculo de la ETP Tabla 5:tabla de ETP

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4.2. Determinación de los Kc de cultivo con el proyecto Se establecieron los factores de cultivo Kc en base a la tabla siguiente, estos factores fueron adecuados para las circunstancias reales de la duración de los ciclos de cultivo en la zona del Proyecto. Tabla 6: tabla de Kc

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4.3. Demanda hídrica de los cultivos (Hargreaves III -Modificado). Para el cálculo de la demanda hídrica primero se calculó la evapotranspiración Tabla 7: Calculo del módulo de riego

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MODULO DE RIEGO

0.79 lts/seg/ha

5. DETERMINACION DE LA VELOCIDAD DE INFILTRACION 5.1. Métodos: Cilindros concéntricos 5.1.1. Procedimiento El método más ampliamente usado para determinar la infiltración de un suelo es el del cilindro infiltrómetro, el cual es adecuado para métodos de riego que permiten mojar directamente una gran superficie de suelo (bordes, regueros en contorno, aspersión). El flujo radial es minimizado por medio de un área tampón alrededor del cilindro central. El movimiento del agua es en dirección vertical hasta que pasa a la parte inferior de la orilla del cilindro, desde donde puede producirse un flujo bidimensional, gobernado por el potencial matricial del suelo. a) Materiales 

Tubo de diámetro 8 pulgadas



Tubo de diámetro 6 pulgadas.



Comba de 3kg.



Listón de madera



Wincha de 5 metros.



Baldes de 10 litros.



Cronometro



Nivel de mano.



Pico y pala.



Agua



Cuaderno de apuntes y lapiceros.



Laptop(trabajo de gabinete)

5.1.2. Procedimiento a) Elección de la ubicación de los anillos En primer lugar, lo que se hizo fue la ubicación del lugar en donde se llevarían a cabo las pruebas de infiltración, ya que este debería contar con algunas

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características especiales como la poca humedad presente en este suelo para que de esta manera no dificulte el movimiento del agua en el suelo y así no afecte la muestra.  Elección de un lugar adecuado y representativo del suelo (en el caso de tener más de un tipo de suelo en la parcela debemos realizar tantos ensayos como tipos de suelos encontremos).

 Seguidamente se procedió a limpiar el sitio y luego a nivelar el terreno en donde se realizara la muestra de manera que el agua cuando baje lo haga uniformemente.  evitar ubicar los anillos en zonas compactadas, los terrenos compactados por  vehículos o personas presentan una tasa de infiltración menos que las zonas de cultivo.  la tasa de infiltración es particular para cada horizonte del suelo, asumiremos homogénea en todo el espesor del mismo. En suelos con varios horizontes de características diferentes, el paso del frente húmedo de un horizonte a otro quedara reflejado en la tasa de infiltración medida con el infiltro metro.  la velocidad de infiltración puede sufrir variaciones estacionales debido a temperatura del medio ambiente, del agua y de la calidad del agua.

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b) Colocación, llenado de agua y toma de medidas. Realizar los pasos anteriores sin alterar las propiedades del suelo, puesto que los factores determinantes de la capacidad de absorción de los suelos son múltiples y fáciles de modificar es conveniente actuar siguiendo una serie de normas básicas:  Clavar los cilindros en el suelo a 10 cm de profundidad el cilindro interno y externo verificando que este nivelado. Se introduce esta profundidad para evitar el drenaje lateral.   Después de esto viene la colocación de los anillos de infiltración para tomar la muestra, como en nuestro caso dos anillos colocamos cada anillo a una distancia de 5cm para que los cambios ocurridos en alguno de los anillos no afectaran a los otros.  Asegura de que el cilindro interior este totalmente centrado con respecto al exterior.

 Clavado y nivelado los anillos comenzaremos a llenar cuidadosamente de agua ambos anillos empezando siempre por el exterior. resulta muy conveniente tapizar el anillo central con una bolsa plástica con la finalidad de evitar la desagregación de las partículas y el sellado de los poros.

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 Comprobar que no exista fugas de agua provocadas por la presencia de piedras o raíces. Si se ha cumplido escrupulosamente en el punto esto no te debería pasar pero si hubiera alguna, tápelo con el mismo barro de alrededor. Si se quiere mantener constante el nivel del agua durante toda la experiencia se debería utilizar algún tipo de dispositivo dispensador de agua.  Se debe intentar mantener el mismo nivel del agua en el interior de ambos anillos. Como norma general el llenado inicial no debe sobrepasar los 0 cm, tampoco debe dejar que el nivel descienda a menos de 5 cm. Recuerde que si el nivel en el anillo exterior es mayor que en el cilindro central el agua tendrá a penetrar desde el suelo produciéndose errores de lectura.

 Es aconsejable realizar las medidas a intervalos regulares, ya sea de tiempo o descenso de la lámina de agua en el interior del cilindro; de este modo es más fácil identificar cuando la tasa de absorción permanece constante.

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 Una vez alcanzada la tasa de infiltración constante es aconsejable continuar las medidas hasta tener la absoluta certeza de que el agua está circulando por un mismo horizonte. Tomar los datos en los tiempos establecidos

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Tabla 8:determinacion de infiltración básica

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Tabla 9:velocidad de infiltración

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Realizados los calculos correspondientes se obtubo los sigientes datos: INFITRACION BASICA IB= 1.88 CM/HRS. IB= 18.83 MM/HRS.

Parámetros de determinación de velocidad de infiltración:

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6. DETERMINACIÓN DE LOS ÍNDICES TÉCNICOS DE RIEGO 6.1. Determinación De Los Índices Técnicos De Riego Para El Cultivo De Maíz 

LAMINA NETA (LN).

DONDE:

DONDE:

Pr = Profundidad Radicular (m)

0.68

Da =Densidad Aparente (Tn/m3)

1.5

Cc = Capaciad de campo (%)

15

PMP = Punto de marchites (%)

4.2

n = Desenso tolerable

0.4

cuyos datos fueron obtenidos de los siguientes cuadros, de acuerdo al tipo de suelo obtenido en el estudio de infiltración.

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Reemplazando valores de las tablas anteriores obtenemos el valor de: Ln=

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44.06 mm

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6.2.

Diseño agronómico cultivo de alfalfa

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7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. 7.1. CONCLUSIONES  Del calendario agricola planteado para el proyecto concluimos que devido al tipo de terreno y factores climaticos la produccion de dos campañas anuales es la solucion optada. 

El cultivo definido para la segunda campaña es la papa devido al gran interes por parte del propietario asi como esta se ve respaldada por los datos de caracterizacion tecnica la cual nos garantiza una optima produccion.



Del esayo de infiltracion por el metodo de cilindros consentricos deducimos que contamos con un terreno franco arenoso la cual favorece a una optima produccion agraria de los cultivos planteados y un tiempo de infiltracion de 3.12 horas.



De los indices tecnicos de rieigo concluimos que:



El periodo de riego optimo para el cultivo de maiz es de 14 dias para un periodo de riego de 6.46 horas.



El periodo de riego optimo para el cultivo de papa es de 18 dias para un periodo de riego de 3.87 horas.



El Periodo De Riego Optimo Para El Cultivo De Alfalfa Es De 23 Dias Para Un Periodo De Riego De 5.16 Horas

7.2.

RECOMENDACIONES 

Se recomienda el cultivo de productos agricolas que pertenescan al mismo grupo de cultivos planteados en el presente estudio.



En caso de variar los cultivos optados en el calendario agricola se recomienda ver la guia de caracterizacion agraria de los cultivos

en

apurimac publicado por el senami. 

Se recomienda cumplir fiel mente los periodos y tiempos de riego estipulados en la seccion de indices tecnicos.

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