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Riego subterráneo (RGS): claves de diseño para la evolución a la Agricultura 4.0

  • Riego subterráneo (RGS): claves diseño evolución Agricultura 4.0
  • La aplicación de un riego localizado subterráneo (RGS) ha demostrado ser el sistema de riego más eficiente, siendo uno de los aspectos clave para fomentar el potencial agronómico y rendimiento de los cultivos asociados.
  • Este sistema posee gran versatilidad y se utiliza en cultivos leñosos, hortícolas y extensivos.
Un contenido de:Jesús Moraleda

Sobre la Entidad

Saleplas
Saleplas es una empresa fabricante establecida en Madridejos (Toledo - España). En la actualidad contamos con 4 líneas de producto: sistemas de riego, sistemas de filtrado para agricultura e industria, colectores PE-100 y sistemas geotérmicos.

Publicado en:

Portada iAgua Magazine

El principal reto al que se enfrenta la agricultura es continuar proporcionando productos de calidad y seguridad, haciendo frente a la baja disponibilidad de agua para cubrir las necesidades hídricas demandadas. Gracias al riego por goteo subterráneo, mejoramos el aprovechamiento de los recursos cada vez más escasos, permitiendo además la localización de fertilizantes en la zona de absorción de nutrientes de las plantas. La eficiencia de aplicación del agua puede llegar hasta el 95%, con un ahorro de agua estimado entre el 30-40% si lo comparamos con un riego por goteo en superficie.

Adicionalmente, el uso de cualquier sistema de riego tiene asociado un coste energético y medioambiental. Esto requiere que se deban poner en marcha acciones que permitan fomentar el desarrollo sostenible y establecer estrategias de ahorro energético para optimizar toda instalación, mediante el uso de tecnologías renovables asociadas a productos con un elevado rendimiento reducción de las pérdidas energéticas asociadas por el impacto del agua.

Se requiere, en primer lugar, de una correcta base de diseño hidráulico y agronómico para que un sistema funcione adecuadamente

Para hacer frente a este reto, las empresas continúan trabajando en desarrollar productos y tecnologías que aumenten la eficiencia y productividad de los sistemas de riego orientando sus líneas de trabajo hacia la nueva Agricultura 4.0, donde se permita disponer de captación y transmisión de datos en tiempo real y permitir la toma de decisiones según en la información recibida. Sin embargo, no solo se basa en el montaje de productos y tecnologías de última generación, sino que se requiere, en primer lugar, de una correcta base de diseño hidráulico y agronómico para que un sistema funcione adecuadamente, seguido de una implementación adecuada con las nuevas tecnologías.

Hoy en día, aún existen gran cantidad de zonas lejos de esa Agricultura 4.0, debido a la falta de diferentes recursos, formación e incluso limitaciones por la propia zona geográfica. Es por ello que nos queremos centrar en definir los parámetros base para conseguir un RGS adecuado. Cumpliendo los mismos, se podrá proseguir a la evolución e implementación de tecnologías que permitan un intercambio continuo de datos, aumentar el rendimiento del producto e instalación y reducir al máximo los recursos hídricos y energéticos para mantener la sostenibilidad del sistema. El incremento en el coste económico de este tipo de instalaciones, que se sitúa en torno al 20-30%, se contrarresta con el ahorro en agua, fertilizantes, tratamientos fitosanitarios, energía y un mayor rendimiento.

Cálculo de parámetros de bombeo

Se trata de uno de los puntos más importantes de toda instalación, ya que disponer de datos reales de trabajo supone partir de una base correcta y poder optimizar todos los recursos. Es muy normal en instalaciones escoger cifras equivocadas de presión, caudal o pérdidas de carga que pueden afectar a instalaciones RGS mal optimizadas o averiadas, así como disponer de un derroche energético, ambiental e hidráulico innecesario.


Parámetros clave para una evolución hacia la Agricultura 4.0.

Para ello, resulta imprescindible la realización de un sondeo y aforo a través de empresas especializadas, las cuales nos garantizarán saber bajo qué caudales y presiones podremos trabajar y diseñar.

Una vez que se dispone de esta información, se deben incorporar productos y tecnologías adecuadas a los objetivos marcados, tales como el uso de fuentes renovables (usando generalmente energía fotovoltaica) e incorporación de productos fabricados en plásticos técnicos, tales como tramos de columna sumergida para reducir el impacto medioambiental frente a materiales metálicos.

Filtrado de agua

En este caso, se trata de un punto imprescindible para conseguir un mantenimiento y durabilidad adecuada de la instalación. Toda agua destinada a agricultura, aunque pueda parecer limpia a simple vista, transporta sustancias orgánicas e inorgánicas que ocasionan problemas de obstrucción en la instalación, siendo uno de los problemas más frecuentes y graves en toda instalación.

Llevar a cabo un análisis previo del agua y comprobar el tipo de contaminantes será clave para diseñar el equipo de limpieza adecuado

Todas las empresas fabricantes trabajamos en optimizar los equipos de filtrado de agua, reduciendo pérdidas de carga, aumentando el rendimiento de limpieza y usando los menores recursos hídricos posibles para la misma. Adicionalmente, se implementan tecnologías de control que nos permitirán avanzar hacia el objetivo final, que es la Agricultura 4.0.

Por consiguiente, llevar a cabo un análisis previo del agua y comprobar el tipo de contaminantes y sustancias será clave para diseñar el equipo de limpieza adecuado. En función de estos ensayos, se seleccionará el producto más adecuado que asegure una correcta eliminación de las partículas, reduciendo al máximo todos los costes asociados. Dentro de estos parámetros es donde trabaja cualquier empresa fabricante, garantizando soluciones tanto para partículas sólidas mediante el uso de equipos de separadores, hidrociclones o decantadores, y partículas orgánicas gracias a equipos de filtrado de anillas, todo ello bajo una fabricación sostenible con materiales plásticos que contribuyen a aumentar la vida útil de toda instalación.


Detalle ramales – Instalación riego por goteo en superficie.

Tuberías y ramales de goteo

Cuando disponemos de los puntos anteriores correctamente definidos, podemos proceder a realizar un diseño hidráulico correcto de la instalación, eligiendo los medios de transporte más adecuados que nos garanticen la menor pérdida de energía posible y adaptación al cultivo. Dentro de estos parámetros, existen dos que destacan por encima del resto, para no sobrepasar la velocidad máxima y controlar la presión de trabajo según las pérdidas de carga asociadas. El dominio de ambos generará un diseño perfecto en cualquier instalación RGS.

Un elemento singular de las instalaciones de RGS son las tuberías de drenaje y limpieza, que conectan todos los ramales de riego

Dentro de las tuberías de microirrigación para RGS, es especialmente importante la elección de un gotero adecuado y definir el marco de plantación idóneo a nuestro cultivo, de tal forma que nos permita disponer de un elevado rendimiento utilizando los menores recursos hídricos disponibles. Para ello, se disponen de numerosas soluciones, resultando la más eficiente el uso de goteros autocompensantes y antisucción, ya que consiguen mantener una uniformidad de riego en el sistema y reducen las pérdidas energéticas por el propio diseño de los emisores.

Por otro lado, un elemento singular de las instalaciones de RGS se trata de las tuberías de drenaje y limpieza, que conectan todos los ramales de riego. En estas tuberías de drenaje se colocan válvulas de limpieza para la evacuación periódica de suciedad que haya podido penetrar en la red de riego. Este elemento es imprescindible para un correcto mantenimiento y alargar la vida útil de la instalación.


Parcela de pistacho con instalación riego por goteo subterráneo.

Accesorios y control

Por último, una vez diseñada adecuadamente toda instalación, resulta imprescindible la implementación de sensores, elementos de aireación, fertirrigación y sistemas de control y monitorización que permitan evolucionar hacia una agricultura tecnológica. Destacamos como elementos claves en instalaciones RGS, desde el punto de vista de diseño, las ventosas y el cabezal de fertirrigación. Las ventosas extraen el aire formado en las conducciones e impiden la entrada de aire en las tuberías al detener el riego. Por su parte, el cabezal de fertirrigación nos permite un correcto mantenimiento y limpieza de la instalación.

Destacamos como elementos claves en instalaciones RGS, desde el punto de vista de diseño, las ventosas y el cabezal de fertirrigación

Para conseguir la evolución hacia la Agricultura 4.0, resulta imprescindible el uso de sensores, del internet de las cosas (IoT), sistemas de control y análisis de datos, todos ellos con una comunicación común para permitir una gestión inteligente de toda instalación, gracias al uso de modelos hidráulicos, técnicas de inteligencia artificial y sistemas predictivos alimentados desde servidores remotos. La aplicación de estas herramientas supone un ahorro energético de más del 20% con una baja inversión.

Por tanto, el mayor reto no es simplemente el uso de las tecnologías más punteras del mercado, sino que reside en la capacidad de proyectar una buena base de diseño hidráulico y agronómico, llevando a cabo análisis y estudios que permitan realizar estos trabajos de forma adecuada. Hay que prever la demanda de forma precisa y a cabo un correcto mantenimiento y utilización del sistema.

Una vez hecho esto, se debe despertar hacia la evolución a la Agricultura 4.0 mediante la implementación de herramientas y productos eficientes que avalen el avance de un medio necesitado de una mejor productividad, manteniendo la calidad del cultivo y reduciendo los recursos hídricos y energéticos, así como su impacto medioambiental. Todo ello asociado a una correcto uso y formación de todas estas técnicas.

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