Monitorización de dos cuencas hidrológicas en la comunidad de Madrid mediante el empleo de sensores doppler para el aforo de corrientes

La obtención de datos foronómicos de calidad es fundamental para la evaluación de modelos hidrológicos. Con el fin de evaluar distintos modelos distribuidos, propuestos para la predicción de avenidas de diseño en pequeñas cuencas rurales no aforadas, se instalaron a principios de 1998 dos estaciones de aforo en sendos cauces naturales de la Comunidad de Madrid. Éstas están equipadas con una membrana de presión, que mide la altura de la lámina de agua en el canal, y un emisor-receptor de ondas de alta frecuencia, que relaciona el efecto Doppler producido por las partículas arrastradas en la corriente con la velocidad media del flujo. La información registrada nos permite conocer el caudal circulante en cada instante por el punto de aforo mediante la aplicación del método área-velocidad. La aplicación de esta tecnología al aforo de corrientes naturales es innovadora en nuestro país, por lo que las ventajas, inconvenientes y limitaciones encontradas, tras cuatro años de experiencia en las cuencas monitorizadas, son de inmediata aplicación para otros investigadores y Administraciones interesados en esta tecnología. Finalmente, se estudian las posibilidades de aplicación de esta técnica en cauces mayores

Parametrización de la ecuación de Hargreaves en el oasis norte de Mendoza, Argentina

In view of the water scarcity that affects the province of Mendoza, Argentina, information on reference crop evapotranspiration (ET0) is crucial for irrigation scheduling. Data that are not generally available is required for the determination of ET0, with the Penman-Monteith FAO56 equation (PM). The Hargreaves equation (HG), which only requires air temperature data, represents an alternative to calculate ET0, after its local or regional calibration with PM. In this paper, the Hargreaves equation was calibrated locally by means of annual (Ca) and monthly (Cm,j) adjustment coefficients for the northern oasis of Mendoza. Also, a regionalisation of the Ca was performed considering environmental variables. The local adjustment with both coefficients made it possible to correct the positive bias that indicated an overestimation of HG with respect to PM in 12 meteorological stations. The mean value of the root mean square error decreased from 0.80 mm day-1 to 0.57 mm day-1 with the Ca adjustment coefficient, and to 0.55 mm day-1 with the Cm,j adjustment coefficient, while the absolute error decreased from 0.63 to 0.42 and 0.39, respectively. Wind speed was the variable that best explained the regional variability of the Ca (R2 = 0.64).Ante la escasez hídrica atravesada por Mendoza, Argentina, es importante conocer la evapotranspiración referencia (ET0) de los cultivos para programar el riego. Su cálculo, a partir de la ecuación de Penman-Monteith FAO56 (PM), requiere contar con datos no disponibles en general. La ecuación de Hargreaves (HG), que solo requiere datos de temperaturas del aire, representa una alternativa para calcular ET0, luego de su calibración local o regional con PM. En este trabajo se calibró localmente la ecuación de Hargreaves por medio de coeficientes de ajuste anuales (Ca) y mensuales (Cm,j) para el oasis norte de Mendoza. También, se llevó a cabo una regionalización del Ca considerando las variables ambientales. El ajuste local con ambos coeficientes logró eliminar el sesgo positivo que indicaba una sobrestimación de HG con respecto a PM en las 12 estaciones meteorológicas consideradas. El valor promedio del error cuadrático medio disminuyó de 0,80 mm día-1 a 0,57 mm día-1 con el ajuste con Ca y a 0,55 mm día-1 con el uso de Cm,j, mientras que el error absoluto disminuyó de 0,63 a 0,42 y 0,39 respectivamente. La velocidad del viento fue la variable que mejor explicó la variabilidad regional del Ca (R2 = 0,64).Fil: Aguilera, Regina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias AgrariasFil: Maestre-Valero, José Francisco. Universidad Politécnica de Cartagena (Murcia, España)Fil: Martínez-Alvarez, Victoriano. Universidad Politécnica de Cartagena (Murcia, España)Fil: Gassmann, María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y TécnicasFil: Morábito, José. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agraria

PROBLEMÁTICA DE LA APLICACIÓN DE AGUA MARINA DESALINIZADA AL RIEGO AGRÍCOLA. CASO DE ESTUDIO DEL CANAL DEL CAMPO DE CARTAGENA

[ES] En este trabajo se presenta una revisión de las principales cuestiones agronómicas y de manejo que se deben considerar cuando se plantea la incorporación de agua marina desalinizada en el riego agrícola. Este análisis se fundamenta en una revisión bibliográfica a escala internacional de las primeras experiencias que se están dando a conocer mediante publicaciones en el ámbito científico. Los principales aspectos a considerar en el riego con agua marina desalinizada son: (1) carencias y desequilibrios nutricionales en la composición química, que pueden limitar el desarrollo de los cultivos; (2) elevada concentración de boro, que puede producir problemas de fitotoxicidad en cultivos sensibles; (3) elevada acidez y poder corrosivo como consecuencia de la escasa mineralización del agua, que puede afectar a las instalaciones de riego; y (4) necesidad de una mayor capacidad de control y gestión del agua en las explotaciones agrícolas. Además, se analiza la problemática en un caso de estudio concreto, que se corresponde con la incorporación de agua marina desalinizada al embalse de La Pedrera, analizándose la mitigación de sus posibles inconvenientes mediante la mezcla en distintas proporciones con el agua continental suministrada habitualmente a dicho embalse mediante las infraestructuras del postrasvase Tajo-Segura.Martínez-Alvarez, V.; Martin-Gorriz, B.; Soto-Garcia, M. (2015). PROBLEMÁTICA DE LA APLICACIÓN DE AGUA MARINA DESALINIZADA AL RIEGO AGRÍCOLA. CASO DE ESTUDIO DEL CANAL DEL CAMPO DE CARTAGENA. En XXXIII CONGRESO NACIONAL DE RIEGOS. Valencia 16-18 junio de 2015. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/CNRiegos.2015.1438OC

Gestión del agua marina desalinizada en parcela: adaptación de la fertirrigación y uso conjunto con otras fuentes de agua

El riego agrícola con Agua Marina Desalinizada (AMD) se ha desarrollado en la última década en el sureste español e Israel. El AMD, por su condición de recurso hídrico inagotable y no sujeto a variaciones climáticas, resulta estratégicamente idóneo para aumentar la disponibilidad de agua para riego en zonas costeras deficitarias. Desde el punto de vista agronómico, el AMD también se caracteriza por su escasa mineralización y el desequilibrio en su composición, ya que tiene alta concentración de Na+, Cl- y B3+, y baja concentración en Ca2+, Mg2+ y SO42-. Esta singularidad, si no es considerada en el manejo del riego y la fertirrigación, puede llevar a pérdidas en la producción y la calidad de la cosecha, como se ha puesto de manifiesto en cultivos regados únicamente con aguas desalinizadas en Israel. Para evitar estos problemas hay que hacer una adecuada gestión del AMD en parcela, especialmente orientada a adecuar su composición a la necesidad de nutrientes de los cultivos, siendo necesario adaptar los programas de fertirrigación y utilizar posibles mezclas con otras fuentes de agua que puedan aportar Ca2+, Mg2+ y SO42-. En este trabajo se comparan las necesidades de fertirrigación de varios cultivos característicos del sureste español cultivos, bajo sus condiciones características de cultivo en el Campo de Cartagena, considerando tres posibles escenarios de suministro de agua: 100% del riego con agua del trasvase Tajo-Segura, 100% del riego con AMD, y mezcla al 50% de ambas fuentes de agua. La metodología aplicada consiste en cuatro fases: (1) determinación de la composición química del agua de riego; (2) determinación de la solución nutritiva ideal de cada cultivo; (3) determinación de la dosificación de fertilizantes; y (4) determinación del coste de fertirrigación para cada escenario considerado.El análisis de los escenarios planteados, junto con los costes de fertilizantes propios de la zona de estudio, permite analizar las necesidades de adaptación de la fertirrigación y su impacto económico cuando se emplea AMD en riego. Los resultados del estudio ponen de manifiesto que la incorporación de AMD al riego hace necesario adaptar los programas de fertirrigación con el fin de compensar su baja mineralización, especialmente en cultivos sin suelo (en sustrato e hidropónico). El coste de esta adaptación es relativamente pequeño en comparación con el incremento de coste del agua de riego. Para algunos cultivos, la suma de ambos incrementos puede hacer peligrar su viabilidad económica, ya que incrementa notablemente los costes anuales de operación

Evaluation of an autonomous smart system for optimal management of fertigation with variable sources of irrigation water

Modern irrigation technologies and tools can help boost fertigation efficiency and sustainability, particularly when using irrigation water of varying quality. In this study, a high-tech irrigation head using a new fertigation optimization tool called NutriBalance, which is designed to manage feed waters of different qualities, has been evaluated from technical and economic perspectives. NutriBalance computes the optimal fertigation dose based on specific data about the equipment, the crop, the irrigation water, and the fertilizers available, in order to enable autonomous and accurate water and fertilizer supply. The system was trialed in a grapefruit orchard irrigated with fresh and desalinated water for several values of crop nutritional requirements and considering different fertilizer price scenarios. The results showed the good interoperability between the tool and the irrigation head and the nearly flawless ability (error below 7% for most ions) of the system to provide the prescribed fertigation with different combinations of irrigation water. Fertilizer savings of up to 40% were achieved, which, for the lifespan of the equipment, were estimated to correspond to around 500 EUR/ha/year. The results of this study can encourage the adoption of novel technologies and tools by farmers

Evaluación agronómica del riego con agua marina desalinizada en cítricos. Resultados del primer año de ensayo

La escasez de agua y la creciente presión sobre los recursos hídricos en regiones semiáridas ha fomentado la utilización de recursos hídricos no convencionales, como es el agua marina desalinizada (AMD). El AMD es un recurso hídrico inagotable y no sujeto a variaciones climáticas, por lo que estratégicamente resulta idóneo para aumentar la disponibilidad de agua para riego en zonas costeras deficitarias. Sin embargo, el AMD presenta una elevada concentración de Na, Cl- y B y una baja concentración de Mg, Ca y SO42-. Los escasos estudios realizados hasta la fecha en Israel y España sobre pimiento, banana y tomate, ponen de manifiesto que el riego con AMD, si no se realiza de forma adecuada, puede producir problemas agronómicos y afectar a la productividad de los cultivos. Por el contrario, manejada de forma adecuada puede incrementar el rendimiento y la eficiencia del uso del agua. Actualmente no existe información referente al efecto del riego de cítricos con AMD. Por esta razón, este estudio presenta los resultados agronómicos del primer año de investigación sobre los efectos del riego de un huerto de mandarinos con AMD. Los resultados indican que, a pesar de que las concentraciones de Na y B en el agua de riego y en las hojas han alcanzado los umbrales citados como tóxicos en la bibliografía, no se han observado fitotoxicidad por Na, Cl- o B en hoja. Además, tampoco se han observado diferencias significativas en rendimiento productivo, número de frutos y productividad del agua

Influence of the Water Source on the Carbon Footprint of Irrigated Agriculture: A Regional Study in South-Eastern Spain

Curbing greenhouse gas (GHG) emissions to combat climate change is a major global challenge. Although irrigated agriculture consumes considerable energy that generates GHG emissions, the biomass produced also represents an important CO2 sink, which can counterbalance the emissions. The source of the water supply considerably influences the irrigation energy consumption and, consequently, the resulting carbon footprint. This study evaluates the potential impact on the carbon footprint of partially and fully replacing the conventional supply from Tagus–Segura water transfer (TSWT) with desalinated seawater (DSW) in the irrigation districts of the Segura River basin (south-eastern Spain). The results provide evidence that the crop GHG emissions depend largely on the water source and, consequently, its carbon footprint. In this sense, in the hypothetical scenario of the TSWT being completely replaced with DSW, GHG emissions may increase by up to 50% and the carbon balance could be reduced by 41%. However, even in this unfavourable situation, irrigated agriculture in the study area could still act as a CO2 sink with a negative total and specific carbon balance of −707,276 t CO2/year and −8.10 t CO2/ha-year, respectively. This study provides significant policy implications for understanding the water–energy–food nexus in water-scarce regions

A Comparative Water Footprint Analysis of Conventional versus Organic Citrus Production: A Case Study in Spain

Spain is the leading citrus producer in the European Union, with the Segura River Basin in southeastern Spain playing a crucial role in this industry. However, the impact of local agricultural production on water appropriation has been overlooked. This study assesses the water footprint (WF) of both conventional and organic citrus production using the Water Footprint Network approach, addressing beneficial practices aiming to reduce the water appropriation impact. Focusing on four citrus fields, the evaluation covers green, blue, and grey components of the WF, and secondary impacts from electricity and fossil fuel consumption, which are usually omitted from the WF assessments. The results indicate that the total WF for organic orange and lemon production is over 19% lower than for the conventional system. Notable differences are observed in the blue component, attributed to the use of vegetative mulches, and in the grey component due to the reduced impact of fertilizers in organic practices. The individual and total WF values are lower than those reported in other citrus studies, and are linked to efficient resource management in semi-arid regions that helps overcome water scarcity. Nevertheless, the sustainability analysis reveals major challenges for the citrus sector in the basin, highlighting the strain on resources given the limited water availability. The available water remaining (AWARE) indicator demonstrates extremely high potential water deprivation in the area. Overall, the study underscores the necessity of integrating WF analyses in agricultural planning to manage resource scarcity effectively. Future research should focus on developing precise methodologies and incorporating unconventional farming practices to enhance sustainability. This research provides valuable insights for stakeholders aiming to optimize water use in agriculture under scarce resource conditions