El riego superficial es donde el agua se aplica y 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 a menudo se denomina 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 importante de gestión (por ejemplo, el riego por afluencia). El riego superficial se presenta en tres tipos principales; cuenca a nivel, surco y franja fronteriza.
El proceso de riego superficial se puede describir mediante 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 el agua se aplica al extremo superior del campo y fluye o avanza a lo largo del campo. Después de que el agua llegue al final del campo, se escurrirá o comenzará a acumularse. El período de tiempo entre el final de la fase de avance y el cierre del flujo de entrada se denomina fase de humedecimiento, encharcamiento o almacenamiento. A medida que cesa el flujo de 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 todavía 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 función del tiempo de oportunidad, el tiempo durante el cual el agua está presente en la superficie del suelo.
El riego por cuenca nivelada se ha utilizado históricamente en áreas pequeñas que tienen superficies niveladas rodeadas por bancos de tierra. El agua se aplica rápidamente a toda la cuenca y se deja infiltrar. En las cuencas tradicionales no se permite drenar agua del campo una vez regado. El riego por cuenca se ve favorecido en suelos con tasas de infiltración relativamente bajas. [1] Este es también 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 han permitido la construcción de grandes cuencas rectangulares que son más apropiadas para el cultivo mecanizado en grandes superficies.
Las cuencas de nivel de drenaje (DBLB) o cuencas de contorno son una variante del riego por cuenca donde el campo se divide en una serie de bahías rectangulares en terrazas que están niveladas o no tienen una pendiente significativa. Se aplica agua a la primera bahía (generalmente la de mayor elevación) y luego se permite que la profundidad deseada del agua aplicada drene de esa bahía y fluya hacia 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 afluencia continua desde el canal de suministro. El funcionamiento exitoso de estos sistemas depende de una caída de elevación suficiente entre las bahías sucesivas. Estos sistemas se utilizan comúnmente en Australia, donde el arroz y el trigo se cultivan en rotación. [2]
El riego por surcos se realiza creando pequeños canales paralelos a lo largo del campo paralelos a la dirección de su pendiente predominante. El agua se aplica al extremo superior de cada surco y fluye hacia abajo por el campo bajo la influencia de la gravedad. El agua se puede suministrar mediante tubería cerrada, sifón y zanja, o sistemas sin banco. La velocidad del movimiento del agua está determinada por muchos factores como la pendiente, la rugosidad de la superficie y la forma de los surcos, pero lo más importante es la tasa de entrada y la tasa de infiltración del suelo . El espacio entre surcos adyacentes se rige por la especie de cultivo; los espacios comunes suelen oscilar entre 0,75 y 2 m (2,5 a 6,6 pies). El cultivo se planta en el caballón entre surcos que pueden contener una sola hilera de plantas o varias hileras en el caso de un sistema tipo cama. Los surcos pueden tener entre menos de 100 y 2000 m (0,062 a 1,243 millas) 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 diversas industrias hortícolas como la de cítricos , frutas de hueso y tomates .
El agua puede tardar un tiempo considerable en llegar al otro extremo, lo que significa que el agua ha estado infiltrándose 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 el agua se mueve a lo largo del campo (la tasa de avance). Esto se puede lograr aumentando los caudales o mediante la práctica de riego por sobrepresión. Aumentar la tasa de avance no sólo 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 modelación comenzaron a principios de los años 1980. [3] El riego por sobretensión 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, encendido durante 1 hora y apagado durante 1½ hora). Los ciclos de humectación y secado reducen las tasas de infiltración, lo que resulta en 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 relleno de grietas y microporos y la desintegración de las partículas del suelo durante la rápida humectación y el consiguiente sellado de la superficie durante cada fase de secado. [5] En aquellos suelos donde el sistema de irrigación es efectivo, 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 riego deficitario . [6] La eficacia del riego por aumento depende del tipo de suelo; por ejemplo, muchos suelos arcillosos experimentan un comportamiento de sellado rápido bajo un flujo continuo y, por lo tanto, el riego por aumento ofrece pocos beneficios. [1]
La franja fronteriza, también conocida como control de frontera o riego de bahía, podría considerarse como un híbrido de riego por cuenca nivelada y por surcos. El campo está dividido en varias bahías o franjas, cada bahía está separada por bancos de tierra elevados (bordes). Las bahías suelen ser más largas y estrechas en comparación con el riego por cuenca y están orientadas para alinearse longitudinalmente con la pendiente del campo. Las dimensiones típicas de la bahía 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 pastos para la producción lechera.
El riego por crecidas (de la palabra inglesa spate, que significa: a. una inundación o inundación. b. un río que desborda sus orillas) utiliza inundaciones estacionales de ríos, arroyos, estanques y lagos para llenar las cuencas de almacenamiento de agua. Es un antiguo método de riego en climas áridos y semiáridos de Oriente Medio, Norte de África, Asia occidental, África oriental y partes de América Latina. [7]
En el riego por crecidas, el agua se desvía de los lechos de los ríos normalmente secos cuando el río está en crecida. Luego, el agua de la inundación se desvía hacia los campos. Esto puede hacerse mediante tomas libres, mediante espolones de desvío o mediante diques que se construyen a lo largo del lecho del río. El agua de la inundación, que normalmente dura unas pocas horas o unos días, se canaliza a través de una red de canales de inundación primarios, secundarios y, a veces, terciarios. Las áreas de mando 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 flujo de agua. Debido a que el agua que se mueve rápidamente es capaz de mover grandes cantidades de sedimentos, las alturas de las orillas de los ríos y la composición de sus lechos pueden cambiar rápidamente. Desviar el flujo de una fuerza poderosa que es capaz de mover rocas, suelos y otros materiales utilizados para desviar el camino del agua puede resultar difícil. [8]
Si bien el riego superficial se puede practicar de forma eficaz mediante una gestión correcta y 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.