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FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA

PROYECTO DE TESIS “DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN SISTEMA DE RIEGO TECNIFICADO PARA MEJORAR LA PRODUCTIVIDAD Y RENTABILIDAD DE SIEMBRA DE CHALA EN EL ESTABLO GESA-LAMBAYEQUE 2016” AUTORES: PILCO ASCOY, PEDRO GUSTAVO TEJADA CUSTODIO, FERNANDO ALEX ASESORES: MG. Ing. CARLOS LUCIANO BURGA FERNANDEZ

LINEA DE INVESTIGACION: MODELAMIENTO Y SIMULACION DE SISTEMAS ELECTROMECANICO

CHICLAYO - PERU 2015

I. GENERALIDADES I.1. Título: Diseño e Implementación de un Sistema de Riego Tecnificado para mejorar la productividad y rentabilidad de Siembra de Chala en el establo GESA- Lambayeque 2016. I.2. Autores: Pilco Ascoy, Pedro Gustavo Tejada Custodio, Fernando Alex I.3. Asesor: Magister Burga Fernández, Carlos Luciano I.4. Tipo de investigación: Investigación Aplicada: Según Sampieri en su obra metodología de la investigación propone la siguiente clasificación. I.4.1. Por el objeto: La presente investigación se clasifica como una investigación aplicada por que es una investigación original realizada con el propósito de alcanzar fines prácticos previamente definidos. I.4.2. Investigación Descriptiva: El presente proyecto de diseño e implementación de un sistema de riego tecnificado elevará la productividad y rentabilidad de la siembra de chala. I.5. Línea de investigación: Modelamiento y Simulación de Sistemas Electromecánicos. I.6. Localidad: Chiclayo, Lambayeque - Perú I.7. Duración de la investigación: 4 Meses. II. PLAN DE INVESTIGACIÓN 2.1.Planteamiento del problema. Hoy en día el riego en el agro se ha visto impulsado con el ascenso de la producción mundial de alimentos, ya que con el incremento de la población que avanza de manera uniforme con la escasez del agua se hace necesario la utilización de Sistemas de Riego Tecnificado, con el cual

aprovechamos al máximo el agua y la cantidad necesaria de nutrientes que las plantas necesitan para alcanzar un óptimo rendimiento. Es por ello que el agua es sumamente importante, ya que es un recurso que puede crear tensiones y conflictos entre países que lo comparten. Este recurso está sometido a la presión de una demanda cada vez más exigente en cantidad y calidad en los sectores: agrícola, industrial y de abastecimiento urbano. La agricultura es el uso que mayor demanda de agua tiene a nivel mundial. El riego de tierras agrícolas utiliza un 70% del consumo a nivel mundial (Roldán, 2009). A nivel mundial, los conocimientos científicos fundamentales aplicados actualmente en los diversos sistemas de riego tecnificado, combinados con principios elementales que rigen la conducción del agua, dan origen al riego. Hay que tomar diversos criterios para aplicar cualquier sistema de riego que se desea implantar para producción óptima de los cultivos y uno de los criterios a considerar es cómo afrontar la problemática del agua. El riego en los cultivos es un medio eficaz para mejorar la producción y la productividad agrícola. Durante la última década, el aumento de la producción de alimentos ha sido atribuido principalmente a la expansión de las zonas bajo riego. Se estima que a pesar de que sólo un 20% de las tierras agrícolas del mundo se encuentran bajo riego, esto representa el 40% de la producción agrícola mundial (Ambast, 2002). Los sistemas de riego localizados suponen una contribución al mejoramiento de la eficiencia del manejo del agua de riego y además permiten el uso de fertirrigación. El empleo adecuado de todos los recursos tecnológicos disponibles en riego debe complementarse con la optimización de otros factores de producción, de modo de incrementar la producción y la rentabilidad de la agricultura intensiva regada, ya que esta tecnología supone importantes inversiones de instalación (Lipinski, 2002). En el riego por goteo se realiza una aplicación frecuente de agua filtrada al suelo en pequeñas cantidades. El agua es distribuida a través de tuberías hasta los emisores, donde se disipa la presión del agua. Las pérdidas directas por evaporación se llevan a un mínimo (Gurovich, 1985). La cantidad de agua a suplir dependerá del tipo de suelo y de la capacidad de retención de agua que presente el mismo. En el Perú, “mejorar los sistemas de riego es, sin duda, un objetivo de primerísima importancia para modernizar el agro nacional. Las tareas son múltiples: obras civiles para renovar los sistemas

de irrigación, reducir el grave déficit de tierras irrigadas en el agro serrano, y a nivel de campo innovar las técnicas de riego para un uso más eficiente del agua” 1. El Sistema de Riego por Goteo, ha sido introducido en el agroperuano desde hace algunos años y fue adoptado debido a su alto grado de eficiencia ya que, con este sistema se logra minimizar las pérdidas por infiltración profunda y lo más importante, se reduce el escurrimiento superficial. Así, el agua aplicada es solamente la que el cultivo requiere para su crecimiento y producción El país con el transcurrir de los tiempos ha atravesado serios problemas y crisis en cuanto a la actividad agropecuaria, debido a las prácticas de inadecuadas políticas de gobiernos desatendiendo este importante sector productivo, más aún agravada con los problemas de sequías persistentes, ocasionando una caída significativa de la producción de forrajes, sufriendo la alza de los costos de producción por unidad animal. Bajo este contexto el agricultor productor debe apostar al desarrollo de la ganadería con la apertura en la explotación de pasto de calidad, cantidad y en forma permanente de tal manera de contribuir a reducir la demanda insatisfecha de forraje en la explotación de ganado. En ese sentido, los agricultores de la región Lambayeque en las áreas de mejoramiento durante los últimos 10 años, han tenido la influencia de las áreas nuevas que son conducidas por empresas agrícolas, con uso del riego tecnificado por goteo en gran escala y cultivos para exportación con excelentes resultados en rendimiento y calidad, esto también es un factor que los ha hecho reflexionar porque se han dado cuenta que con la agricultura tradicional que practican obtienen baja productividad agrícola de manera que es imposible lograr competitividad y rentabilidad. El no tomar medidas que permitan el desarrollo de estas áreas, irá incrementando la problemática, y estancará el desarrollo de la agricultura al no permitir a los beneficiarios, el acceso a nuevas tecnologías que posibiliten en ellos un cambio tecnológico en la manera de conducir sus predios así como, una mejora sustancial en los niveles de productividad de los cultivos. Es más, los productores de ganado en el ámbito de toda la región Lambayeque sufren de la escasez del recurso forraje para ganado vacuno, lo cual viene ocasionando el alza de precio venta de pastos y forrajes reduciendo significativamente los márgenes de ganancia convirtiendo en muchos casos insostenible la actividad de ganado. Es así que en Lambayeque el cultivo forrajero principal es la alfalfa que abarca el 75% con aproximadamente 2,800 ha; teniendo su mayor concentración en los distritos de Monsefú, Reque, San José y Pimentel, seguido en importancia 1

http://www.larevistaagraria.info/sites/default/files/revista/r-agra5/LRA5-08-09.pdf

por los cultivos de sorgo, pasto elefante y gramalote; estos últimos difundidos en zonas de mayor salinidad como son San José y Pimentel. Es importante mencionar que se cultiva el maíz, menestras y camote en épocas de campaña chica aprovechando la humedad del arroz, algodón; de estos cultivos se aprovecha el área foliar para la alimentación del ganado. El área foliar del maíz puede rendir hasta 25.00 TM/ha y el camote de 3.00 TM/ha de hoja de camote que también sirve para la alimentación de ganado. En el distrito de Lambayeque aún existen parcelas dedicadas al cultivo de productos agrícolas que insisten en utilizar el sistema de riego tradicional, lo cual ocasiona la baja productividad agrícola en el distrito de Lambayeque, provincia y departamento de Lambayeque. El problema central identificado, se ha planteado partiendo de una serie de factores o causas que aquejan actualmente a esta zona del proyecto, habiéndose identificado las siguientes: Causas directas o de primer nivel  Deficiente capacidad de organización, planificación y gestión de los agricultores.  Bajo nivel tecnológico en el manejo del cultivo a nivel de parcela.  Uso ineficiente del recurso hídrico. Causas Indirectas o de segundo nivel:  Capacidad técnica limitada del productor. Los agricultores de la zona en estudio no cuentan con un nivel de capacitación en lo que a temas de manejo de sistemas de riego y de cultivos se refiere, por lo que continúan aplicando tecnologías ineficientes que incrementa el nivel de subdesarrollo del agro en la zona de estudio.  Ineficiencia en la conducción y distribución del agua. El Sistema de conducción está conformado por canales de riego rústicos (en suelos de textura franco arenosa), que dan origen a pérdidas del recurso hídrico por infiltración. Por otro lado, el sistema de distribución no se ajusta a los roles de riego establecidas por la comisión de regantes.  Empleo de técnicas tradicionales de riego.

Debido a que el sistema de aplicación a nivel de parcela utilizado en la actualidad es el tradicional por gravedad, la eficiencia de riego es muy baja, alrededor del 40%, generándose un alto nivel de pérdidas de agua por percolación. Partiendo de la identificación del problema central y las consecuencias que ocasionaría tanto actuales como futuras al no tratar de resolverlo, se han identificado los efectos directos e indirectos que contribuyen a visualizar la actual situación del área de proyecto; si el problema central subsistiera, los efectos identificados son los siguientes: Efectos directos:  Bajos ingresos económicos.  Bajo nivel de oferta de los productos agrícolas. Efectos indirectos:  Abandono de la actividad agrícola.  Migración.  Limitada capacidad para invertir en infraestructura e innovación tecnológica.  Disminución del grado de inserción en el mercado y pérdida de competitividad. Basándonos en estos datos, vemos que, se hace imperativo el cuidado del agua, ya que no se cuenta con la infraestructura de riego adecuada. La pérdida de un considerable volumen de agua por infiltración y evaporación y por la falta de reservorios es evidente, y si a ello le sumamos el mal manejo del riego tradicional por gravedad (Surco, tendido y bordes), con el que se satura innecesariamente el terreno, e incluso se desperdicia el agua cuando se desborda hacia las carreteras por descuido e irresponsabilidad de los regantes, entenderemos que, tenemos que adoptar sistemas más modernos que nos permitan ahorrar este preciado recurso, que es el agua. Por lo cual, el presente proyecto ha sido planteado ante la necesidad de optimizar la productividad con el reemplazo de los sistemas de riego tradicionales por el de sistemas de riego tecnificados bajo el enfoque de no solo mejorar la eficiencia en el uso del agua, sino también de cultivar productivamente los sembríos de chala en la región, que permitan una mayor rentabilidad de la actividad agrícola.

2.2.Formulación del problema. ¿En qué medida con el diseño e implementación del sistema de riego tecnificado se mejorará la productividad y rentabilidad de la siembra de chala en el Establo GESA en la región de Lambayeque para el año 2016? 2.3.Objetivos 2.3.1. General Analizando el problema, será necesario definir la situación (deseada) que queremos alcanzar con el estudio del proyecto. El objetivo central del proyecto es: Diseñar e implementar un Sistema de Riego Tecnificado para mejorar la productividad y rentabilidad de la siembra de Chala. 2.3.2. Específicos -

Analizar la problemática agrícola y de riego de la zona de estudio.

-

Evaluar la situación de la Infraestructura de Riego existente en el distrito de Lambayeque.

-

Realizar el diseño para el sistema de riego de 5 Has. de siembra de chala.

2.4.Antecedentes Presentar el diseño de un sistema de riego que permita aumentar la producción agrícola aprovechando al máximo los recursos disponibles, principalmente agua y energía. Las principales conclusiones a las que arribaron los autores de la investigación en referencia son las siguientes: Que el sistema de riego por goteo es considerado el sistema de riego más eficiente que existe, y si a esto le añaden la capacidad de poder suministrar la cantidad de agua necesaria a la planta en el transcurso del día, y la posibilidad de poder adaptar la velocidad de trabajo del equipo de bombeo a las condiciones del sembradío en tiempo real; se tiene como resultado un sistema automatizado de alta eficiencia que nos generará un aprovechamiento al máximo del recurso hídrico, además de un importante ahorro en el consumo de energía eléctrica.

Además concluyen que el principio del sistema de riego de goteo es entregar un bajo flujo justo al pie de la planta, logrando disminuir las pérdidas de agua por evaporación; el manejar bajos flujos permite que los diámetros de las tuberías sean reducidos, que las pérdidas de carga en las tuberías sean bajas y que el dimensionamiento de los equipos de bombeo sean de bajo caballaje. El riego se realizó de forma continua y localizada permitiendo que la planta tenga la cantidad necesaria de agua para su adecuado desarrollo y posterior producción. El uso de los tensiómetros les ayudó a conocer cuál es la cantidad de agua que la planta requería, tomando en cuenta que para el correcto desarrollo de una planta el exceso o la falta de agua puede producir enfermedades o una producción agrícola deficiente, este punto adquirió una importante relevancia tanto en época de lluvia, como de sequía. También se concluyó que en épocas de lluvias habrá ocasiones en que no será necesario regar, por el contrario en época de sequía habrá ocasiones en que será necesario regar más tiempo de lo normal, por lo que no será posible utilizar un tiempo de riego estándar. Por lo tanto basaron el sistema de riego en los valores de humedad del suelo que les proporcionó los tensiómetros como la mejor opción para el sistema. El tener un constante monitoreo del funcionamiento del sistema de riego les permitió estar atentos ante cualquier eventualidad que puedo surgir y darle una rápida solución a los diferentes problemas que pudieron surgir, además de que fue posible tener un programa de mantenimiento preventivo sin afectar el riego del sembradío. El contar con un sistema de riego de alta frecuencia se convierte en una necesidad por la escasez de los recursos hídricos, que cada vez son menos, y las necesidades de aumentar las producciones agrícolas. Es una problemática que empieza a vivirse a nivel mundial y que con el transcurso de los años aumentará, por lo que conceptos como el ahorro de agua, ahorro de energía y optima producción agrícola, cada día toman una mayor importancia, y es necesario enfatizarlos y buscar los medios para llevarlos a cabo en nuestra vida diaria. “Diseño de un sistema de riego por goteo en el fundo GESA (GANADO ESTABULADO DE SEMBRIO AGRICOLA). Proponer el diseño de un sistema de riego de alta frecuencia por goteo en terrenos del fundo GESA.

Las principales conclusiones a las que arribó la autora de la investigación en referencia son las siguientes: Se encontró que el suelo es de textura media a pesada, la temperatura mínima en la zona fue de 16.04 °C y la máxima de 29.43°C, teniendo en cuenta estos factores, además de que el agua tuvo un C.E (). de 1.26 mmhos/cm, y que llevado al estrato de saturación se incrementó a 6.3 mmhos/cm, en la investigación, la referida autora. Finalmente para que la autora pueda medir y controlar el caudal de las unidades de riego tuvo que emplear dos caudalómetros o Contadores Woltman (Acero) o similar, de Ø=6” que tuvo una pérdida de carga de HF =1.01 m, además de Dos Filtros de Malla (Acero) o similar, de Ø=6” Modelo ACE HIDRAULICO, con una filtración de # mesh: 75, una luz de mallas de 0.2, una hf=0.1 atm y una presión de trabajo igual a 10 m.c.a. En la zona en estudio la mayoría de productores no utilizan el riego tecnificado y desarrollan cultivos con bajo nivel tecnológico, realizando riegos por gravedad con criterios equivocados que muchas veces se convierte en problema para las partes bajas del valle, esto les genera bajos niveles de producción, los cuales no permiten en muchos casos obtener el suficiente beneficio económico que permita a los agricultores manejar niveles de rentabilidad adecuados como para mejorar en cierto grado su nivel de vida. El proyecto consiste en el Diseño e Implementación del Sistema de Riego Presurizado por Goteo en el Distrito de Lambayeque, para la habilitación y desarrollo agrícola de 5 has. de sembrío de Chala. La infraestructura de riego prevista para el proyecto está constituida por el equipamiento de electrobomba en pozo a tajo abierto, ubicados dentro del sector en estudio, además de la implementación del cabezal de riego y fertilización con filtros hidrociclonicos, red de tuberías a presión, válvulas de accionamiento manual en arcos de riego y las líneas de goteo. MENDILUCE, Martín (1993), nos dice que tradicionalmente, el pago del riego se efectuaba y todavía se efectúa sobre todo en riegos por gravedad, mediante un canon de utilización por superficie regada independientemente del volumen empleado, “Salvo el trasvase Tajo-Segura, se paga una tarifa de riego media que no permite reintegrar más allá del 10% del costo real de las obras”.

CASTAÑÓN, Guillermo (2000), afirma que existen varios sistemas de riego localizado, siendo los principales riego por goteo, riego por tuberías o cintas perforadas y micro aspersión, el riego por goteo en especial el goteo, está perfectamente adaptada a los cultivos de línea, no mojando toda la superficie se puede lograr menor consumo del agua debido a la menor evaporación producida por el suelo. SOTO HOYOS, Juan Francisco, afirma que dentro de la coyuntura, una de las alternativas para mejorar la eficiencia de riego en el manejo del agua, es la incorporación de técnicas adaptadas a nuestra realidad, buscando de esta manera el equilibrio entre la agricultura tradicional y las tecnologías de punta. 2.5.Justificación La causa crítica que aqueja al área del proyecto es la baja producción agrícola debido al uso ineficiente del agua de riego, actualmente el sistema de aplicación de agua a nivel de parcela es el de gravedad, dicho sistema posee una eficiencia de aplicación baja, del orden del 40%, esto ocasiona además de un uso ineficiente del agua de riego debido a la percolación, una recarga excesiva del acuífero produciéndose un incremento de los niveles freáticos, situación que presenta mayor incidencia en las partes bajas del valle. En ese sentido, uno de los principales motivos para esta investigación es que en la zona en estudio la mayoría de productores no utilizan de manera adecuada el riego tecnificado y por ende desarrollan cultivos con bajo nivel tecnológico, realizando riegos por gravedad con criterios equivocados que muchas veces se convierte en problema para las partes bajas del valle, esto les genera bajos niveles de producción, los cuales no permiten en muchos casos obtener el suficiente beneficio económico que permita a los agricultores manejar niveles de rentabilidad adecuados como para mejorar en cierto grado su nivel de vida.

2.6.Marco Teórico 2.6.1. Sistema de Riego Tecnificado Se le denomina así, porque permite la aplicación del agua y los fertilizantes al cultivo en forma de "gotas" y localizada con alta frecuencia, en cantidades estrictamente necesarias y en el momento oportuno u óptimo.

Esta aplicación, se hace mediante una red de tuberías (de conducción y distribución de PVC o Polietileno), y de laterales de riego (mangueras o cintas), con emisores o goteros, que entregan pequeños volúmenes de agua periódicamente, en función de los requerimientos hídricos del cultivo y de la capacidad de retención del suelo. 2.6.2. Ventajas del Sistema del Riego Tecnificado 

Permite aplicar el agua en forma localizada, continua eficiente y oportuna



Se adapta a cualquier suelo y condiciones topográficas diversas



En paralelo se riega fertiliza y controla plagas, ahorrando tiempo y jornales



Evita desarrollo de maleza y la presencia de plagas y/o enfermedades\



Permite aplicar agua y fertilizante cuando la planta lo requiere lo cual favorece significativamente el desarrollo de las plantas y producción



Permite alcanzar entre los 90 y 95% de eficiencia de aplicación, que no se alcanza con otro sistema de riego.



Se puede utilizar aguas salinas dependiendo de la tolerancia del cultivo



No le afectan los vientos fuertes, ya que en el agua es aplicada directamente a la zona radicular.

2.6.3. Acciones que llevan a una eficiente aplicación del recurso hídrico. Existen varias acciones que podemos realizar con el fin de mejorar la eficiencia de aplicación del agua de riego, unas mejores que otras desde un punto de vista técnico o también económico. Razón por la cual para mejorar la eficiencia de riego a nivel de parcela existen dos opciones mutuamente excluyentes que conviene analizar: Sistema de riego presurizado y Sistema de riego intermitente por gravedad (multicompuertas). Para la elección entre uno y otro sistema de riego, se ha considerado aspectos de orden técnico pero ha sido fundamental la predisposición, de parte de los beneficiarios del proyecto, de desarrollar la propuesta técnica más eficiente asumiendo los costos que ello represente, en el cuadro 1 se muestra un comparativo de las ventajas, más resaltantes, del sistema de riego

presurizado (goteo/micro aspersión) frente al riego por multicompuertas, que al final es traducido en mejores rendimientos y por lo tanto en mejora en los ingresos por unidad de área. Cuadro 1 Ventajas comparativas entre dos sistemas de riego Parámetros Uniformidad de distribución (UD) Pendientes elevadas Nivelación Forma y tamaño de las parcelas Aplicación de fertizantes Riegos Costo aprox US$ / ha Manejo de elementos en suelo

Multicompuertas 90 Sin problemas Mínima Cualquiera Directamente a zona radicular Frecuentes 2000 Posible

La uniformidad de distribución (Uniformidad de aplicación del agua a las plantas a través de todo un campo) es el parámetro fundamental que inclina la decisión a adoptar el sistema que mayor uniformidad presenta. En sistemas de riego por Goteo/Micro aspersión, con un adecuado diseño se pueden obtener hasta uniformidad de 93%, bastante altos. Una ventaja adicional, es la posibilidad que da el sistema de riego Goteo/Micro aspersión, de mantener siempre húmeda la porción superior de la zona de raíces, lo que acrecienta la toma de nutrientes tales como fósforo y amonio (estos típicamente se concentran cerca de la superficie del suelo). Este aspecto es de excepcional importancia en la mejora de los rendimientos. Frente a este análisis y las mejores posibilidades que da el sistema de riego presurizado, además de, la predisposición de los beneficiarios del proyecto a asumir los costos mayores que representa la alternativa goteo/micro aspersión es que se adopta esta para el desarrollo del proyecto. 2.6.4. Sistema de riego por goteo Este es un método de riego localizado donde el agua es aplicada en forma de gotas a través de emisores, comúnmente denominados “goteros”. La descarga de los emisores fluctúa en el rango de 2 a 4 litros por hora por gotero. El riego por goteo suministra a intervalos frecuentes pequeñas cantidades de humedad a la raíz de cada planta por medio de delgados tubos de plástico. Este

método, utilizado con gran éxito en muchos países, garantiza una mínima pérdida de agua por evaporación o filtración, y es válido para casi todo tipo de cultivos. El gotero tiene un mecanismo que disipa la presión del agua la misma que es aplicada en forma localizada hacia la zona de influencia de las raíces de las plantas, a través de un sistema de tuberías laterales, en la cual están los emisores. Existen otros sistemas de riego localizado como la micro aspersión, cintas de exudación, riego subterráneo. En el riego por goteo el agua se distribuye por tuberías de polietileno, a intervalos regulares están los goteros. Los diversos tipos de goteros se diferencian en el sistema que usan para disipar la energía proveniente de la presión del agua y producir un caudal (l/hr). Existen goteros tipo vortex, helicoidales, de laberinto y autocompensantes. Cada gotero está caracterizado por la relación presión (metros) caudal (litros por hora). Para planificar los riegos y manejar de forma adecuada una instalación es imprescindible conocer estas características. Entre las ventajas e inconvenientes del riego localizado tenemos: ■ Alta uniformidad de riego. ■ Alto valor de la inversión inicial. ■ Sensibilidad de los goteros a las obstrucciones, lo que obliga a un equipo de filtrado, operación y mantenimiento continuo. ■ Posibilidad de automatización total. ■ Permite la aplicación de abonos en el agua de riego, adaptándose a las necesidades del cultivo (fertirrigación). ■ Posibilita el control total sobre el suministro hídrico de las plantas. Esto permite provocar estrés o garantizar una humedad óptima en los momentos del ciclo del cultivo lo necesite. ■ Ahorra agua respecto a otros tipos de riego. Las instalaciones de riego por goteo bien diseñadas las que permiten lograr las mayores uniformidades y eficiencias de riego.

2.6.5. Componentes del Sistema por Goteo Un sistema de riego por goteo o micro aspersión está formado por una unidad central denomina cabezal y por una red de conducción y distribución de agua, unidades y subunidades de riego. Componentes: 1. Fuente de Presión Electrobomba, o tal vez un estanque que se encuentre ubicado por lo menos 10 metros sobre el nivel del terreno a regar, o una red comunitaria de agua presurizada. 2. Línea de Presión Constituido por una tubería de PVC, cuyo diámetro depende del tamaño de la parcela a la que se le aplicará este tipo de riego y que permite conducir las aguas desde los pozos existentes o desde la bomba hacia los cabezales, presurizando en su recorrido el agua al ganar presión hidrodinámica gracias a la topografía del lugar al tener pendiente a favor 3. Cabezal de riego (filtros, fertirrigacion, válvulas de control, válvulas de seguridad). Constituido por accesorios de control y filtrado. Los cabezales constan básicamente de: - Válvula compuerta - Válvula de aire - Filtro de anillos - Arco de riego con válvula de bola. 4. Porta regante Tubería de PVC que permite conducir el agua hacia cada uno de los laterales donde se instalarán las cintas de goteo 5. Emisores Constituidos por las Cintas de Goteo, que permiten emitir caudales de aproximadamente 1 a 2 litros por hora por cada gotero (ubicados cada 20 cm, o más). Las cintas trabajan con presiones nominales de hasta 10 metros de columna de agua 2.6.6. Acciones que lleven a una conducción y distribución más eficiente del agua. Dentro de las acciones a realizar para contar con un sistema más eficiente en conducción y distribución del agua se ha seleccionado la instalación de red de tuberías a través de las cuales sea conducida el agua a cada una de las parcelas que forman parte de los respectivos beneficiarios, esta elección va a la par con la elección del sistema de riego presurizado por goteo a implementar. 2.6.7. Acciones que lleven a una capacidad técnica apropiada del productor.

Siendo una condición necesaria para el buen manejo del sistema de riego a implementar, las acciones anteriores deberán de estar acompañadas de una capacitación en usos de los sistemas de riego, en este caso presurizado, que será el servicio post venta, implementado a través de la firma que gane la buena pro para la instalación de la misma. 2.6.8. Descripción de Componentes del Sistema según Guillermo Castañón. A.- Red de Tubería principal, secundaria, porta líneas y accesorios en PVC Conformadas por tuberías de PVC basadas en la norma ISO - 4422 con diámetros de 140, 110, 90, 75 y 63mm, además de la tubería de 1 ½” en norma ITINTEC. B.- Válvulas Manuales Las válvulas que se usan son de 2”, son válvulas manuales de PVC para la apertura y cierre y oblicuas para regular el flujo. C.- Lateral de Riego La cinta de riego es de polietileno de 16 mm de diámetro que faculta cualquier marca de accesorios de conexión estándar.

D.- Sistema de Filtrado y Fertilización La calidad de agua de pozo determina disponer de un equipo de filtrado por cada modulo. Se usan filtros hidrociclónico de anillos, con una capacidad máxima de filtrado. La fertilización se realiza con un Venturi de 1”. E.- Unidad de Bombeo De acuerdo al requerimiento de potencia se utiliza electrobomba, cuya potencia comercial sea suficiente para satisfacer la requerida por el sistema. F.- Obras Civiles

La tubería matriz de PVC se entierra en profundidad de 1.20m., la secundaria a 1.00m. Mientras que la tubería que distribuye el agua a las mangueras es a 0.70m. El equipo de bombeo se ancla a una base de concreto que soporte las vibraciones y asegure la estabilidad del mismo. 2.6.9. Alternativas de soluciones posibles Del análisis de Medios fundamentales y acciones se ha llegado a la conclusión de que la mejor alternativa para el cumplimiento del objetivo central identificado es la Implementación del Sistema de Riego Presurizado por Goteo la cual a su vez, por las características propias para su funcionamiento cubre las acciones a realizar para la conducción y distribución eficiente del agua, además esta alternativa única estará acompañada de capacitación para el uso y correcto funcionamiento de esta tecnología de riego. Para efectos del análisis de las alternativas y selección de alternativa única, dada en el presente proyecto se ha tenido las siguientes consideraciones: Por el tipo de suelos existente (textura ligera), así como la experiencia desarrollada en zonas cercanas, es recomendable optar por el sistema de riego presurizado por goteo que tiene la ventaja de incorporar la fertilización vía riego con mejoras en los resultados productivos y que además como factor adicional proporciona un mayor ahorro de agua. Si bien es cierto existen otras técnicas de riego presurizado, su uso se vería restringido por las siguientes razones: En el caso del riego por aspersión, este técnica de riego presenta mayor adaptabilidad a condiciones más propicias de clima que se dan en la sierra, siendo uno de los principales inconvenientes en la costa la velocidad del viento, que no permite una uniformidad de riego adecuada repercutiendo en la eficiencia del sistema y por tanto en la satisfacción adecuada de las necesidades de riego del cultivo. Para el caso del riego por micro aspersión, su uso se encuentra más desarrollado en el cultivo de frutales, y al igual que el riego por aspersión presente el condicionante de la velocidad del viento que repercute notablemente en la uniformidad de riego. En lo que se refiere a sistemas de riego tecnificado por gravedad, si bien es conocido que el costo de estos es más reducido en comparación con los equipos de riego presurizado, las características físicas del terreno (suelos de textura ligera y media, que en su mayoría no cuentan con capacidad

de retención de agua), el tipo de cultivos desarrollados en la zona (hortalizas) y la longitud de surcos en parcela debido a la pequeña área por agricultor (detalle característico de la zona y de muchos valles en nuestra costa), hace que el empleo de estos sistemas no otorgue resultados que permitan obtener un margen de rentabilidad considerable en comparación a la situación actual. Adicionalmente, como se describió en él diagnostico de la situación actual, debido a que en el área de proyecto se cuenta con niveles freáticos cercanos a la superficie, la implementación de sistemas de riego que poseen una eficiencia menor que el sistema de aplicación por goteo implicaría una recarga en el nivel freático con la posible consecuencia de su incremento y la presencia de potenciales problemas de salinidad y degradación de suelos. Alternativa: Diseño e Implementación del Sistema de Riego Presurizado por Goteo. Elección de la alternativa Esta alternativa está compuesta de 03 componentes: a) Estudios Una vez realizada la aprobación de la alternativa de solución se realizará la implementación del sistema de riego presurizado tomando como base la información del riego existente, con la alternativa seleccionada como la más optima y con la cual se obtienen los mayores indicadores de rentabilidad privada y social respectivamente. b) Infraestructura y Equipamiento Infraestructura Conformado por las inversiones en obras civiles como, caseta de bombeo y loza de concreto, dados de anclaje, excavación y tapado de zanjas. Equipamiento El sistema de riego por goteo está conformado por electrobombas, que suministran al sistema, “las adecuada para el sistema son de 22 y 32.4 m 3/h y una presión entre 29 y 42 mca., el sistemas de filtrado conformado por manifolds de entrada y salida, por filtros de 3” hidrociclónicos de anillos. En cuanto a la fertilización va instalado un inyector de fertilizantes tipo venturi en bypass con bomba booster”.

Antes y después del sistema de filtrado van instalado un indicador de presión (manómetro) y válvula de aire en la parte superior del manifold como a la salida de la bomba. La red de distribución de las tuberías primarias, secundarias y terciarias son de PVC C-5 y C-7.5, con diámetros respectivamente de 4, 3, 2 1/2, 2 y 1 1/2 pulgadas. Las líneas de goteo estarán constituidas por cintas de riego con emisores cada 0.30 m y de espesor de 10 mili pulgadas. c) Asistencia Técnica y Capacitación Uno de los principales problemas del riego localizado de alta frecuencia es la obturación de los emisores, pues sus pequeños diámetros y bajas velocidades del agua facilitan la formación de obturaciones. Si tenemos en cuenta que las aguas de riego presentan un reducido contenido de sales pero que bajo condiciones de fertirriego, estas pueden experimentar cambios en el pH, evaporación (en forma diaria, ínter diario o semanal), pueden precipitar y obturar los emisores. En este componente se realiza una capacitación en campo y gabinete para el correcto manejo del equipo de riego y fertilización. 2.6.10. Hipótesis El diseño e implementación de un sistema de riego tecnificado por goteo permite mejorar la productividad y rentabilidad de siembra de chala en el Establo GESA-Lambayeque 2016. III. METODOLOGÍA 3.1. Tipo de Estudio Es un estudio aplicado 3.2. Diseño de Investigación Es un diseño experimental 3.3. Identificación de variables Variable Independiente: Sistema de Riego Tecnificado por Goteo. Variable Dependiente: Productividad y rentabilidad del sembrío de chala.

3.4. Población y Muestra 3.4.1. Población Para nuestro caso en estudio se tomará como referencia a todas las personas que laboran en el Establo GESA de Lambayeque, así como las 5 Has. En donde se llevará a cabo la Observación. 3.4.2. Muestra Para la obtención de la muestra se aplicará el método del muestreo por conveniencia que es una técnica de muestreo no probabilístico donde los sujetos son seleccionados dada la conveniente accesibilidad; queda conformada por todos las personas que laboran en el Establo GESA de Lambayeque y por una parcela de 5 has. para el sembrío de chala en el distrito de Lambayeque. 3.5. Métodos, Técnicas y Procedimientos para la recolección de datos Los métodos y procedimientos para la recolección de datos consistirán en la observación, la encuesta, análisis documental. Técnica: Se utilizará la técnica de la encuesta dirigida a los agricultores de la zona en estudio. Observación: Proceso de implementación de 5 Has. de riego por goteo para la siembra de chala, e instalación y funcionamiento hasta la finalización del cronograma elaborado por los responsables del proyecto. 3.6. Análisis estadísticos de los datos Los datos que se obtuvieron mediante las técnicas precisadas con sus respectivos instrumentos fueron tratados, utilizando herramientas como: Excel, y programas estadísticos como Excel versión actualizada del momento, para ordenarlos, tabularlos y presentarlos en cuadros, gráficos y sus respectivas interpretaciones.

IV. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS 4.1. Recursos y Presupuesto PRESUPUESTO TOTAL DE SISTEMA DE RIEGO TECNIFICADO

yÁrea: 5 ha ÍTEM

VALOR (US$)

DESCRIPCIÓN

INCLUIDO IGV

I

Elemento de Riego

1

Unidad de Bombeo y accesorios de conexión

$ 200

2

Tuberías y accesorios de conducción y distribución

$ 250

3

Cabezal de control, filtrado y fertilización

$ 200

4

Equipos y accesorios de riego

$ 350

II

Inversiones en Obras Civiles

1

Excavación de Zanjas y Tapado de Zanjas.

$ 150

2

Anclaje Redes de PVC

$ 100

3

Caseta de Protección cabezal de control

$ 250

III

Inversiones para la obtención de Energía

$ 100

IV

Gastos Diversos

1

Capacitación al Agricultor

2

Instalación del equipo de riego y Supervisión

$ 300

4

Transporte y flete de los equipos

$ 50

5

Cartel de obra

$ 20

$ 50

COSTO TOTAL DEL SISTEMA DE RIEGO (I + II + III + IV ) COSTO POR HA US$

$ 1920

4.2. Financiamiento 4.3. Cronograma de ejecución Lugar: Distrito de Lambayeque

Prov. y Dpto. de Lambayeque

V. BIBLIOGRAFIA 1) Ambast, S.K., K. Keshari y A. Gosain. 2002. Satélite de tele observación para apoyar la gestión de los sistemas de riego: conceptos. Riego y drenaje. 2) Gurovich, L. 1985. Fundamentos y diseño de sistema de riego. Instituto Interamericano de Cooperación para la Agricultura. San José, Costa Rica. 3) Lipinski, V., S. Gaviola y J. C. Gaviola. 2002. Efecto de la densidad de plantación sobre el rendimiento de cebolla. Cobriza INTA con riego por goteo. Agricultura Técnica. 4) Roldán Cañas, J., M. Días Jiménez, M. Pérez Arellano, R. y M. Moreno Pérez. 2009. Mejora de la gestión del agua de riego mediante el uso de indicadores de riego. Facultad de Ciencias Agrarias UN Cuyo. 5) Primo, A. & Cols. 2008. Diseño de un sistema de riego por goteo automatizado para un cultivo de limones. México DF. Instituto Politécnico Nacional, Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Culhuacán. http://itzamna.bnct.ipn.mx:8080/dspace/browsedate?top=123456789%2F5066 6) Correa, E. 2004. Diseño de un sistema de riego por goteo en un área experimental del fundo El Ciénago de la Universidad Pedro Ruiz Gallo con fines de investigación”. Lambayeque. Perú: Universidad Pedro Ruiz Gallo, Facultad de Ingeniería. 7) Pascual España, Bernardo. 1990, El riego: principios y prácticas. Valencia: Universidad Politécnica. 8) Gómez Pompa, Pedro. 1996, Apuntes de riego. Madrid: P. Gómez Editor.

9) Ávila, R – 1996, Agua, Riego y Fertirrigación. Dirección general de Investigación y Formación Agraria. Consejería de Agricultura y Pesca Sevilla. 10) Fuentes Yagüe J. 1996, “Técnicas de Riego” 11) Internet – 2003, Sistemas de Riego por Goteo, Funcionamiento y Mantenimiento. 12) Orosco H – 1996, Diseño de un Sistema de Riego por Goteo en la “Estación Experimental Vista Florida” Tesis para optar título de Ingeniero Agrícola en la UNPRG, Lambayeque. 13) Guillermo Castañón – 2000, “Ingeniería del Riego”. Utilización racional del agua.

ENCUESTA A LOS AGRICULTORES DE LA ZONA EN ESTUDIO SOBRE LA NECESIDAD DE IMPLEMENTAR UN SISTEMA DE RIEGO TECNIFICADO (POR GOTEO)

1) Qué tipo de sistema de riego utiliza en su parcela TRADICIONAL

TECNIFICADO

2) ¿Considera usted importante y necesario implementar un sistema de riego tecnificado por goteo para la siembra de chala? SI

NO

3) ¿Se debería aplicar este tipo de tecnología en el cultivo de chala y otras especies de valor económico? SI

NO

4) ¿Existen inconvenientes para la instalación de un sistema de riego tecnificado por goteo en los cultivos de chala debido a: a) Falta de recursos económicos

(

)

b) Falta de autogestión

(

)

c) No existe mantenimiento

(

)

5) ¿Cuál es el principal inconveniente para la instalación de un sistema de riego tecnificado por goteo en la siembra de chala?

a) Falta de conocimientos

(

)

b) No hay profesionales especializados

(

)

c) Terrenos no aptos

(

)

d) Mantenimiento muy costoso

(

)