Evaluación del uso y de productividad del agua de la Comunidad de Regantes “Río Adaja”

El agua de riego en España se ha reducido del 80 % al 70% tras la rehabilitación de los sistemas tradicionales de riego y el incremento de riegos a presión. La política española ha favorecido la creación de nuevos regadíos con fines sociales, para asentar a la población rural en zonas con disponibilidad de recursos hídricos. Este contexto es aplicable a la Comunidad de Regantes “Rio Adaja” (CCRR), que comenzó a funcionar en 2010 por lo que se la ha elegido para evaluar el uso y productividad del agua y manejo del riego en CCRR modernizadas de la cuenca del Duero. El estudio del manejo del riego se realizó con evaluaciones de campo, el primer año de funcionamiento, en una muestra de sistemas de riego (pivotes centrales, ramales de avance frontal, cobertura total) representativa de los sistemas predominantes en la CCRR. Además, se analizó la carta de riego propuesta por el fabricante de los pivotes centrales, considerando una distribución de caudal continua a lo largo del ramal, y se propuso una nueva carta con emisores de riego que mejoraban la uniformidad de aplicación del agua. El uso del agua en la CCRR se evaluó considerando tanto los indicadores de eficiencia del riego: suministro relativo de riego (anual relative irrigation supply, ARIS), suministro relativo del agua (anual relativewater supply, ARWS), suministro relativo de precipitación (rainfall relative supply, RRS) como los de productividad: productividad del agua (water productivity, WP) productividad del agua de riego (irrigation water productivity, IWP) y productividad de la evapotranspiración (evapotranspiration water productivity, ETWP). Primero, se determinaron: las necesidades hídricas de los cultivos para mantener un contenido de humedad óptimo en su zona radical, el coeficiente dual del cultivo, el agua disponible total (ADP) y agua fácilmente aprovechable (AFA). Después, se estimaron las necesidades hídricas de los cultivos considerando tres años tipo: húmedo, normal y seco correspondientes a la probabilidad de disponibilidad de la precipitación del 20, 50 y 80%, respectivamente. Así mismo, se realizó una encuesta a los regantes de la CCRR para conocer la dosis de riego y rendimiento anual de los cultivos principales durante sus tres años de funcionamiento: 2010-2011, 2011-2012 y 2012-2013.Finalmente, se simuló el efecto del riego y su manejo en la producción de los cultivos y en la productividad del agua. Además, el modelo de simulación AQUACROP (Geerts et al., 2010) se ha utilizado para estudiar la mejora del uso del agua de los cultivos de la CCRR. Dado que este modelo requiere de calibración específica para cada cultivo y cada zona y dado que, de todos los cultivos de la CCRR, sólo el girasol cumplía el requisito, este cultivo fue elegido para estudiar si la estrategia de riego deficitario mejoraría el uso del agua. Los resultados obtenidos indican que el 90% de los sistemas de riego evaluados distribuye el agua con una uniformidad adecuada (CUC≥75%). La simulación de la distribución del agua con las cartas de riego propuestas por el fabricante en pivotes centrales resultó en coeficientes CUC 1) el tercer año siendo significativas las diferencias observadas. El manejo del riego fue bueno (0,9 ≤ ARWS ≤1,2) en la mayoría de los cultivos. Así mismo, los indicadores de productividad del agua (WP e IWP (€.m-3)) varió entre cultivos y años estudiados y, destacan los valores observados en: cebolla, patata, zanahoria y cebada. En general, la productividad del agua en los riegos deficitarios fue mayor observándose además, que los índices de productividad mayores correspondieron al año con precipitación mayor aunque, las diferencias entre sus valores medios no fueron significativas en las tres campañas de riego estudiadas. Los resultados apuntan a que la metodología del balance hídrico y las herramientas presentadas en este trabajo (uniformidad de distribución de agua, indicadores de eficiencia del uso de agua y de su productividad) son adecuadas para estudiar el manejo del agua en CCRR. En concreto, la uniformidad en la aplicación del agua de la CCRR mejoraría seleccionando emisores de riego que proporcionen una mayor uniformidad de distribución del agua, lo que conllevaría a cambiar el diámetro de la boquilla de los emisores y/o eliminar el aspersor distal. Así mismo, puede ser de interés adoptar estrategias de riego deficitario para incrementar la productividad en el uso del agua, y las rentas de los regantes, para lo cual se propone utilizar un patrón de cultivos de referencia. Finalmente, el riego deficitario puede ser una estrategia para mejorar la eficiencia y productividad en el uso del agua de la CCRR siempre que lleve asociado un manejo del riego adecuado que resulta, relativamente, más fácil cuando se dispone de sistemas de riego con una uniformidad de aplicación alta. Sin embargo su aplicación no sería aconsejable en los cultivos de remolacha azucarera, regado con sistemas de riego con un coeficiente de uniformidad de Christiansen CUC 1) although non-significant difference was observed. In most cases, the management of irrigation is adequate (0,9≤ ARWS≤ 1,2) although there are differences among crops. Likewise, the productivity indicators (WP and IWP (€.m-3)) varied among crops and with irrigation events. The highest values corresponded to onion, potato, carrot and barley. The values for deficit irrigation were the highest and the productivity indicators increased the year with the highest effective precipitation. Nevertheless, the differences between the average values of these indicators by irrigation campaign were non-significant. This study highlights that the soil water balance methodology and other tools used in the methodology are adequate to study the use and productivity of water in the irrigation district. In fact, the water use in this CCRR can be improved if the irrigation systems were designed with higher water distribution uniformity what would require the change of sprinkler nozzles and/or eliminate the end gun. Likewise, it is advisable to set up deficit irrigation strategies to increase the water productivity taking into account certain limits on water application uniformities. In this respect, a reference cropping pattern has been proposed and the limits for water uniformity have been calculated for several crops

Evaluación de los sistemas de riego por aspersión en la Comunidad de Regantes "Río Adaja" y propuestas para la mejora del manejo del riego.

La evaluación en campo de los sistemas de riego permite conocer el funcionamiento del mismo y establecer criterios de manejo que mejoren la eficiencia y los resultados del riego. En este trabajo se evaluaron en campo trece sistemas de riego por aspersión: diez pivotes centrales, dos de cobertura total y un ramal de avance frontal. Además se analizó la carta de riego propuesta por el fabricante en ocho de los pivotes y en el ramal de avance frontal y se determinó la uniformidad de distribución de agua del sistema expresada como coeficiente de uniformidad de Christiansen (CU). Posteriormente, se seleccionaron las boquillas de los emisores con objeto de obtener una mayor uniformidad en la aplicación del agua considerando el supuesto de una distribución continua de caudal. Los resultados de la evaluación en campo mostraron que el 38% de los sistemas evaluados tienen una uniformidad de aplicación de agua del riego mala (CU<80). Asimismo, el rendimiento de aplicación Ra del 31% de los sistemas está por debajo de lo requerido (Ra <0,75) y el riego del 92% de los sistemas es deficitario. Por otra parte, la uniformidad de aplicación del agua calculada para las cartas de riego propuestas por el fabricante ofrecen valores de CU<80 estimándose que el cambio de boquillas propuesto aumentaría su valor en la mayoría de los sistemas estudiados

Water use efficiency and water productivity in the Spanish irrigation district ¿Río Adaja?

A study of the assessment of the irrigation water use has been carried out in the Spanish irrigation District “Río Adaja” that has analyzed the water use efficiency and the water productivity indicators for the main crops for three years: 2010-2011, 2011-2012 and 2012-2013. A soil water balance model was applied taking into ccount climatic data for the nearby weather station and soil properties. Crop water requirements were calculated by the FAO Penman- Monteith with the application of the dual crop coefficient and by considering the readily vailable soil water content (RAW) concept. Likewise, productivity was measured by the indexes: annual relative irrigation supply (ARIS), annual relative water supply (ARWS), relative rainfall supply (RRS), the water productivity (WP), the evapotranspiration water productivity (ETWP), and the irrigation water productivity (IWP. The results show that in most crops deficit irrigation was applied (ARIS<1) in the first two years however, the IWP improved. This was higher in 2010-2011 which corresponded to the highest effective precipitation Pe. In general, the IWP (€.m-3) varied amongcrops but crops such as: onion (4.14, 1.98 and 2.77 respectively for the three years), potato (2.79, 1.69 and 1.62 respectively for the three years), carrot (1.37, 1.70 and 1.80 respectively for the three years) and barley (1.21, 1.16 and 0.68 respectively for the three years) showed the higher values. Thus, it is highlighted the y could be included into the cropping pattern which would maximize the famer’s gross income in the irrigation district

Assessment of water use and its productivity in the Spanish irrigation district "Río Adaja"

A study of the assessment of the irrigation water use has been carried out in the Spanish irrigation District “Río Adaja” that has analyzed the water use efficiency and the water productivity indicators for the main crops during the first three years of operation (2010/2011, 2011/2012 and 2012/2013)

Efecto de la uniformidad de aplicación del agua de los sistemas de riego y en la producción de los cultivos de la Comunidad de Regantes "Río Adaja"

Los recursos hídricos son, cada vez, más limitados, de calidad inferior, y la competencia entre los diferentes usuarios es mayor. En España, al regadío se destina, aproximadamente, el 75 % del total de los recursos (MAGRAMA, 2012). Por otra parte, a la aplicación del agua de riego van ligados otros recursos como la energía lo que condiciona la rentabilidad del regadío por el incremento del coste de la producción agrícola. En este sentido, conviene desarrollar criterios de manejo del riego adecuados que mejoren la eficiencia en el uso del agua y, por ende, de energía. En muchos casos, la aplicación de riegos deficitarios ha sido una alternativa a considerar dado que mejora el rendimiento de los cultivos, comparados con su cultivo en secano, y mejora la productividad de agua. No obstante, el déficit hídrico no afecta por igual a todos los cultivos por lo que, en cada uno de ellos se deberá asignar las dosis de agua más adecuadas

Efecto de la uniformidad de aplicación del agua de los sistemas de riego y en la producción de los cultivos de la Comunidad de Regantes "Río Adaja"

Los recursos hídricos son, cada vez, más limitados, de calidad inferior, y la competencia entre los diferentes usuarios es mayor. En España, al regadío se destina, aproximadamente, el 75 % del total de los recursos (MAGRAMA, 2012). Por otra parte, a la aplicación del agua de riego van ligados otros recursos como la energía lo que condiciona la rentabilidad del regadío por el incremento del coste de la producción agrícola. En este sentido, conviene desarrollar criterios de manejo del riego adecuados que mejoren la eficiencia en el uso del agua y, por ende, de energía. En muchos casos, la aplicación de riegos deficitarios ha sido una alternativa a considerar dado que mejora el rendimiento de los cultivos, comparados con su cultivo en secano, y mejora la productividad de agua. No obstante, el déficit hídrico no afecta por igual a todos los cultivos por lo que, en cada uno de ellos se deberá asignar las dosis de agua más adecuadas

TECHNICAL FEASIBILITY OF USING SOLAR ENERGY IN SMALLSCALE IRRIGATION IN TILLABÉRI, NIGER REPUBLIC

The objective of this work is to analyze the technical feasibility of solar pumping systems for their expansion in small-scale irrigation in Tillabéri (Niger Republic). The study area concerned all irrigable listed land in that region. The agro-climatic data, contained in the CLIMWAT 2.0 software, allowed to analyze the environment’s solar energy potential on the one hand, and to estimate the tomato, onion, potato and pepper crops water needs by using the CROPWAT 8.0 software, on the other hand. The solar energy requirements, the power of the photovoltaic generator and the number of required panels by the generator to cover the crops water needs during the peak periods, were determined according to the total hydraulic head to be overcome by the pumping system. This results in monthly average sunshine duration values ranging from 7 hours/day in August to 8.5 hours/day in May. The solar energy is 5 kWh/m2 /day in December and 6.22 kWh/m2 /day in May. The required energy for the irrigation water lifting during the peak periods, the power of the photovoltaic generator and the number of panels required for the generator varied according to the total hydraulic head (Ht) across different crops. Thus, for Ht between 15-120 m, the required energy varies between 3.62-29.00 kWh/day/ha for tomato; 3.56- 28.48 kWh/day/ha for onion; 3.23-25.83 kWh/ha/day for potato and 2.74-21.89 kWh/day/ha for pepper. The required power for the photovoltaic generator varies between 1.08-8.64 kW/ha for tomato; 1.06-8.48 kW/ha for onion; 0.96-7.69 kW/ha for potato and 0.82-6.52 kW/ha for pepper. Likewise, the number of panels varies between 4-27 panels/ha for tomato and onion; 4-25 panels/ha for potato and 3-21 panels/ha for pepper. These results indicate a considerable solar energy potential, characterized by a relatively high duration of sunshine throughout the year and a high energy production capacity per square meter. This would promote the proper functioning of the solar pumping systems as well as their expansion. However, the cost of acquiring the panels required for the generator can be an obstacle to the expansion of this technology, especially in conditions of considerable groundwater depth

Etude Comparative De La Rentabilité Des Systèmes De Pompage Solaire Et Thermique Sur Le Périmètre Irrigué De Soumarana Au Niger

Le Niger dispose d’important potentiel de terre irrigable et plusieurs formes d’irrigation ont été développées notamment la petite irrigation, afin de réduire la dépendance de la production vis-à-vis des aléas climatiques. L’objectif de ce travail est de justifier le besoin de vulgariser la technologie des équipements de pompage solaire. Pour cela une enquête technicoéconomique a été conduite auprès d’un échantillon de 80 exploitants choisis de manière aléatoire sur le périmètre irrigué de Soumarana, à raison de 40 irrigants utilisant des systèmes de pompage thermique et 40 des systèmes de pompage photovoltaïque. Les cultures de carotte et d’oignon, étant les principales spéculations, ont été retenues pour conduire l’étude afin de comparer les performances de systèmes de pompage en place. Il ressort de l’analyse des résultats que le système de pompage solaire dégage des marges brutes nettement supérieure à celles du système de pompage thermique avec des différences de l’ordre de 402 148 FCFA/ha et 342 812 FCFA/ha respectivement pour la culture de carotte et celle de l’oignon. De même, le coût du pompage du mètre cube d’eau en système de pompage solaire est nettement inférieur à celui du système de pompage thermique avec respectivement 57,27 FCFA/m3 et 80,75 FCFA/m3. Ces résultats indiquent une meilleure performance du système de pompage solaire comparativement au système thermique. Niger Republic has significant potential for irrigable land and several forms of irrigation have been developed, including small-scale irrigation, in order to reduce the dependence of production on climatic hazards. The objective of this study is to justify the need to popularize solar pumping equipment technology. To this purpose, a techno-economic survey was conducted among a sample of 80 farmers chosen randomly in the Soumarana irrigated area, at the rate of 40 farmers under fuel powered pumping system and 40 under photovoltaic pumping system. Carrot and onion crops, being the main speculations, were selected to conduct the study to compare both pumping systems performances. The analysis of the results shows that the solar pumping system has higher gross margins than the fuel powered pumping system with differences of the order of 402 148 FCFA/ha and 342 812 FCFA/ha respectively for carrot and onion crops. Similarly, the cost of pumping per cubic meter in the solar pumping system was clearly lower than that of the fuel powered pumping system with respectively 57.27 FCFA/m3 and 80.75 FCFA/m3. These results indicate a better performance of the solar pumping system compared to the fuel powered one