El riego superficial es aquel en el que el agua se aplica y se distribuye sobre la superficie del suelo por gravedad. Es, con diferencia, la forma de riego más común en todo el mundo y se ha practicado en muchas zonas prácticamente sin cambios durante miles de años.
El riego superficial se suele denominar riego por inundación, lo que implica que la distribución del agua no está controlada y, por lo tanto, es inherentemente ineficiente. En realidad, algunas de las prácticas de riego agrupadas bajo este nombre implican un grado significativo de gestión (por ejemplo, el riego por inundación).
El proceso de riego superficial se puede describir utilizando cuatro fases. A medida que se aplica agua al extremo superior del campo, fluirá o avanzará a lo largo del campo. La fase de avance se refiere al período de tiempo durante el cual se aplica agua al extremo superior del campo y fluye o avanza a lo largo del campo. Una vez que el agua llega al final del campo, se escurrirá o comenzará a estancarse. El período de tiempo entre el final de la fase de avance y el cierre de la entrada se denomina fase de humectación, encharcamiento o almacenamiento. A medida que cesa la entrada, el agua continuará escurriendo e infiltrándose hasta que se drene todo el campo. La fase de agotamiento es ese breve período de tiempo después del corte cuando la longitud del campo aún está sumergida. La fase de recesión describe el período de tiempo mientras el frente de agua se retira hacia el extremo aguas abajo del campo. La profundidad del agua aplicada a cualquier punto del campo es una función del tiempo de oportunidad, el tiempo durante el cual el agua está presente en la superficie del suelo.
El riego por cuencas a nivel se ha utilizado históricamente en áreas pequeñas con superficies niveladas que están rodeadas de terraplenes. El agua se aplica rápidamente a toda la cuenca y se permite que se infiltre. En las cuencas tradicionales no se permite que el agua se escurra del campo una vez que se riega. El riego por cuencas se prefiere en suelos con tasas de infiltración relativamente bajas. [1] Este también es un método de riego superficial. Los campos generalmente se configuran para seguir los contornos naturales del terreno, pero la introducción de la nivelación láser y la nivelación del terreno ha permitido la construcción de grandes cuencas rectangulares que son más apropiadas para el cultivo mecanizado de gran superficie.
Las cuencas de nivel de drenaje (DBLB, por sus siglas en inglés) o cuencas de contorno son una variante del riego por cuencas en la que el campo se divide en varias bahías rectangulares escalonadas que están niveladas o no tienen una pendiente significativa. El agua se aplica a la primera bahía (generalmente la de mayor elevación) y luego se permite que la profundidad deseada del agua aplicada se drene de esa bahía y fluya a la siguiente bahía, que está a una elevación más baja que la primera. Cada bahía se riega a su vez utilizando una combinación de agua de drenaje de la bahía anterior y el flujo continuo del canal de suministro. El funcionamiento exitoso de estos sistemas depende de una caída de elevación suficiente entre bahías sucesivas. Estos sistemas se utilizan comúnmente en Australia, donde se cultiva arroz y trigo en rotación. [2]
El riego por surcos se realiza creando pequeños canales paralelos a lo largo del campo en paralelo a la dirección de su pendiente predominante. El agua se aplica al extremo superior de cada surco y fluye por el campo bajo la influencia de la gravedad. El agua puede suministrarse mediante tuberías con compuertas, sifones y zanjas de cabecera, o sistemas sin bancos. La velocidad del movimiento del agua está determinada por muchos factores, como la pendiente, la rugosidad de la superficie y la forma del surco, pero lo más importante es la tasa de entrada y la tasa de infiltración del suelo . El espaciamiento entre surcos adyacentes está determinado por la especie de cultivo; los espaciamientos comunes suelen variar de 0,75 a 2 m (2,5 a 6,6 pies). El cultivo se planta en la cresta entre surcos que pueden contener una sola hilera de plantas o varias hileras en el caso de un sistema tipo cama. Los surcos pueden variar de menos de 100 a 2000 m (0,062 a 1,243 mi) de largo según el tipo de suelo , la ubicación y el tipo de cultivo. Los surcos más cortos se asocian comúnmente con una mayor uniformidad de aplicación, pero dan como resultado un mayor potencial de pérdidas por escorrentía. El riego por surcos es particularmente adecuado para cultivos en hileras de gran extensión, como el algodón , el maíz y la caña de azúcar . También se practica en varias industrias hortícolas, como los cítricos , las frutas de hueso y los tomates .
El agua puede tardar un tiempo considerable en llegar al otro extremo, lo que significa que el agua se ha estado infiltrando durante un período de tiempo más largo en el extremo superior del campo. Esto da como resultado una uniformidad deficiente con una aplicación alta en el extremo superior y una aplicación menor en el extremo inferior. En la mayoría de los casos, el rendimiento del riego por surcos se puede mejorar aumentando la velocidad a la que se mueve el agua a lo largo del campo (la tasa de avance). Esto se puede lograr aumentando los caudales o mediante la práctica del riego por impulsos. Aumentar la tasa de avance no solo mejora la uniformidad, sino que también reduce el volumen total de agua necesario para completar el riego.
Este tipo de riego es relativamente nuevo, y la investigación y el desarrollo de su práctica y modelado comenzaron a principios de los años 1980. [3] El riego por impulsos es una variante del riego por surcos en el que el suministro de agua se activa y desactiva en períodos de tiempo planificados (por ejemplo, se activa durante 1 hora y se desactiva durante 1½ hora). Los ciclos de humectación y secado reducen las tasas de infiltración, lo que da como resultado tasas de avance más rápidas y una mayor uniformidad [4] que el flujo continuo. La reducción de la infiltración es el resultado de la consolidación de la superficie, el llenado de grietas y microporos y la desintegración de partículas del suelo durante la humectación rápida y el consiguiente sellado de la superficie durante cada fase de secado. [5] En aquellos suelos en los que el riego por impulsos es eficaz, se ha informado que permite completar el riego con un menor uso general de agua y, por lo tanto, una mayor eficiencia y potencialmente ofrece la capacidad de practicar el riego deficitario . [6] La eficacia del riego por impulsos depende del tipo de suelo; por ejemplo, muchos suelos arcillosos experimentan un comportamiento de sellado rápido con un flujo continuo y, por lo tanto, el riego por impulsos ofrece poco beneficio. [1]
El riego por franjas, también conocido como riego por control de borde o riego por bahías, se podría considerar como un híbrido entre el riego por cuencas a nivel y el riego por surcos. El campo se divide en varias bahías o franjas, cada una de las cuales está separada por terraplenes elevados (bordes). Las bahías suelen ser más largas y estrechas en comparación con el riego por cuencas y están orientadas para alinearse longitudinalmente con la pendiente del campo. Las dimensiones típicas de las bahías son de 10 a 70 m (10 a 80 yardas) de ancho y de 100 a 700 m (110 a 770 yardas) de largo. El agua se aplica al extremo superior de la bahía, que generalmente se construye para facilitar las condiciones de flujo libre en el extremo aguas abajo. Un uso común de esta técnica incluye el riego de pasturas para la producción lechera.
El riego por crecidas (de la palabra inglesa spate, que significa: a. inundación o inundación; b. río que desborda sus orillas) utiliza inundaciones estacionales de ríos, arroyos, estanques y lagos para llenar cuencas de almacenamiento de agua. Es un antiguo método de riego en climas áridos y semiáridos en Oriente Medio, África del Norte, Asia Occidental, África Oriental y partes de América Latina. [7]
En el riego por crecida, el agua se desvía de los cauces normalmente secos de los ríos cuando el río está en crecida. El agua de la inundación se desvía entonces hacia los campos. Esto puede hacerse mediante tomas libres, ramales de derivación o diques, que se construyen a lo largo del lecho del río. El agua de la inundación, que suele durar unas horas o unos días, se canaliza a través de una red de canales de inundación primarios, secundarios y, a veces, terciarios. Las áreas de control pueden variar desde unas pocas hectáreas hasta más de 25.000 hectáreas (62.000 acres).
Los sistemas de riego por crecidas requieren enormes esfuerzos de gestión para controlar y optimizar el caudal de agua. Como el agua de rápido movimiento es capaz de mover grandes cantidades de sedimentos, la altura de las riberas de los ríos y la composición de sus lechos pueden cambiar rápidamente. Desviar el caudal de una fuerza potente capaz de mover rocas, suelos y otros materiales utilizados para desviar el curso del agua puede resultar difícil. [8]
Si bien el riego superficial se puede practicar de manera efectiva utilizando la gestión correcta en las condiciones adecuadas, a menudo se asocia con una serie de problemas que socavan la productividad y la sostenibilidad ambiental: [9]
El objetivo de la gestión moderna del riego superficial es minimizar el riesgo de estos posibles impactos adversos.