Cómo calcular la Estimación de las necesidades netas y brutas de riego usando el método del balance de agua.

El sistema formado por el suelo y el cultivo tiene unos aportes y unas salidas de agua.

Por lo general esas cantidades no son iguales, por lo que el contenido de humedad del suelo irá cambiando, quedando de manifiesto el papel del suelo como almacén de agua.

De forma esquemática se puede expresar que la cantidad de agua que entra en el conjunto formado por el suelo y la planta, menos la cantidad que sale, es igual a la variación del contenido de humedad del suelo.  

Las entradas de agua pueden ser debidas a la lluvia (LL) o al riego (R). Por su parte, las salidas de agua se deberán a la evapotranspiración (ET), la escorrentía (S) o la filtración profunda (Fp).   

Si se considera un sistema de riego bien diseñado en el que no existe escorrentía, S=0. Además, suponiendo que la filtración profunda sea nula, Fp=0.

De esta forma, la cantidad de agua que necesita el cultivo y se ha de aportar con el riego o Necesidades netas de riego (Nn) corresponderán a la diferencia entre la cantidad de agua que el conjunto suelo–planta pierde, la evapotranspiración (ET), y el agua que se aporta de forma natural, la lluvia (LL).  

Necesidades netas de riego = Evapotranspiración - Lluvia Nn = ET –LL  

Esta cantidad de agua, expresada en altura de la lámina de agua por metro cuadrado de superficie de suelo, se denomina lámina de agua requerida.

Por ejemplo, una lámina de agua requerida de 50 milímetros de altura corresponde a una aplicación con el riego de  50 milímetros de lámina de agua requerida = 0.05 metros = 500 m3/Ha (metros cúbicos por hectárea)  

Pero es conocido que no toda el agua que se aporta al suelo con un riego es aprovechada por las raíces del cultivo, sino que parte se pierde por escorrentía y/o filtración profunda.

La eficiencia de aplicación del riego (Ea), es precisamente el porcentaje de agua que las raíces aprovechan respecto del total aplicada. Su valor es diferente para cada método de riego, superficie, aspersión y localizado y dentro de cada uno de ellos, según cada sistema.

Sin embargo se pueden dar algunos valores orientativos como los siguientes.

Eficiencia de aplicación (Ea) esperable con distintos métodos de riego  

Método de riego    |   Eficiencia de aplicación (%)
Riego por superficie  |             55–90
Riego por aspersión  |             65–90
Riego localizado       |             75–90

Por lo tanto, conociendo la eficiencia de aplicación se pueden determinar las necesidades brutas de riego (Nb), o sea, la cantidad real de agua que ha de aplicarse durante el riego para satisfacer las necesidades netas de riego. Se calculan utilizando una fórmula muy simple:  

Necesidades brutas de riego = Necesidades netas de riego x 100 / Eficiencia de aplicación del riego  

Nb = Nn x 100 / Ea   

y de forma análoga a la anterior, la lámina de agua que supone la cantidad de agua aportada con las necesidades de riego brutas se llama lámina aplicada.

Necesidades brutas de riego

Para el mismo ejemplo, si las necesidades netas de 50 mm de agua se aplican con un sistema de riego cuya eficiencia de aplicación es del 85%, la lámina aplicada deberá ser de:   

Necesidades brutas de riego = Nb = 50 x 100 / 85 = 58.9 mm  

que corresponde a unos 589 m3/ha (metros cúbicos por hectárea) de agua aportada con el riego.

En el caso en que haya que destinar una cantidad para el lavado de sales, las necesidades de riego brutas se calculan teniendo en cuenta dicha cantidad. Así, ha de conocerse el valor de las necesidades de lavado y transformarlas (simplemente dividiendo por 100) en fracción de lavado de forma que  

Necesidades brutas de riego = Necesidades netas de riego x 100 / Eficiencia de aplicación del riego x (1 - Fracción de lavado)  

Nb = Nn x 100 / Ea x (1 - FL)  

Siguiendo el mismo ejemplo que anteriormente, si se ha determinado que es necesario aportar un 15% de agua como necesidades de lavado, la fracción de lavado será 0.15 y por lo tanto la lámina aplicada sería de:  

Nb = 50 x 100 / 85 x (1 - 0.15)= 50 x 100  / 85 x 0.85 = 69.2 mm  

es decir, unos 692 metros cúbicos por hectárea. Lógicamente, es mayor cantidad que cuando el cálculo se hace sin necesidades de lavado ya que en este último caso no ha de aportarse agua extra para lavado de sales.    

Estimación de las necesidades de riego usando el método del balance de agua