Según PROMAS 1998, la finalidad de todo sistema de riego en el Ecuador y el mundo es el conseguir una mayor producción de los diferentes cultivos, esto con el empleo de la menor cantidad posible de agua, ya que este recurso con el transcurrir del tiempo se vuelve más escaso y difícil de acceder, ya sea por los cambios climáticos o por la lejanía de sus fuentes, así como por el control para la conservación de los suelos, ya que una aplicación excesiva de agua puede producir elevaciones del nivel freático, como problemas de salinización.
La evaluación participativa de los sistemas de riego a través de ensayos de campo, en las condiciones en las que funcionan los sistemas permite por parte de los técnicos y productores el correcto control de la utilización del recurso agua. Dichos controles permiten la toma de decisiones para la implementación de mejoras en el sistema, que en muchos de los casos pueden ser sencillas y de fácil aplicación.
En general cuando se aplica un riego, no toda el agua aplicada queda almacenada en la zona del suelo en la que se ubican las raíces del cultivo, parte de ella se pierde por evaporación, escorrentía o percolación profunda, la eficiencia de riego es un parámetro que nos da una idea de la cantidad de agua aplicada en forma correcta para el uso por parte de las plantas (PROMAS 1998).
1. Evaluación de riego superficial.
a. Medición de la infiltración
Se utilizan varios métodos para medir la velocidad de infiltración. En caso de aplicación de riego se utiliza el método más aproximado al método a aplicar, en la zona de trabajo. GUROVICH (1985) el grado de confianza de las mediciones de infiltración con respecto a la velocidad de infiltración real se relaciona con la superficie que se desea representar y la variabilidad del perfil, debido a la heterogeneidad de los suelos, incluso dentro de áreas comparativamente pequeñas originan rangos de las mediciones experimentales. Por lo tanto, la variabilidad de los resultados de campo resultante de la heterogeneidad de los suelos y de las condiciones de humedad y gradiente de potencial (mátrico y gravitacional) hace que estos resultados solo sean aplicables para superficies pequeñas y para esas condiciones iníciales.
El método a utilizarse depende de las condiciones físicas del suelo y de la disponibilidad de equipos para su medición, para la medición de la infiltración en campo se basan en la inundación y estancamiento del agua en la superficie del suelo, aplicación de aspersión y medidas de entradas y salidas de agua por surco y zanjas
A continuación se explicará brevemente los principios de los principales métodos de medidas de infiltración:
1) Cilindros infiltró metros
MUSGRAVE (1935), ideó los cilindros infiltró metros, posiblemente los instrumentos más utilizados en el estudio de la velocidad de infiltración de los suelos. En un inicio se utilizaron los cilindros simples que constaban de solo un cilindro; sin embargo los resultados obtenidos presentaron una gran variabilidad, probablemente al movimiento lateral del agua no controlado. Posteriormente se emplearon los cilindros dobles para minimizar el movimiento lateral del agua, el cual funciona como un área tampón alrededor
del cilindro central. El movimiento de agua en el cilindro en forma descendente, debido a la aplicación de una lámina de agua medida en el cilindro a diferentes tiempos.
2) Surcos infiltró metros
Este método se denomina de entrada y salida. Este método fue descrito por Shockley, el Cual determina la velocidad de infiltración mediante el aforo de agua a la entrada y salida de un surco. La diferencia entre cantidad de agua que entra y que sale en un determinado tiempo puede considerarse muy representativa de la infiltración. La infiltración total de un área determinada dependerá de la infiltración vertical como de la infiltración lateral entre surcos consecutivos. Este método solo proporciona valores promedios de un rango de infiltración (Gurovich, 1985).
3) Infiltración
La infiltración es el proceso mediante el cual el agua penetra desde la superficie del terreno hacia el suelo. Varios factores influyen en el proceso de infiltración donde se incluyen las condiciones superficiales del suelo y cubierta vegetal, propiedades del suelo como porosidad y la conductividad hidráulica y el contenido de humedad del suelo (SHOW ET AL. 1994).
3.1Velocidad de infiltración.
Es la cantidad de agua infiltrada por unidad de superficie y de tiempo, se mide en mm de altura de agua por hora (1mm de agua equivale a un litro por m2 de superficie).
3.2Velocidad Instantánea o velocidad de infiltración. (ii )
Es la máxima velocidad con que el suelo absorbe agua en un momento determinado, disminuyendo con el tiempo hasta alcanzar un valor constante.
3.3Velocidad acumulada (ia).
Es la lámina que se acumula en el suelo, durante un tiempo, aumenta con el tiempo.
3.4 Infiltración básica
La infiltración básica se determinó mediante la ecuación de Kostiakov, es decir, el valor de la cantidad de agua infiltrada cuando ésta en el tiempo se vuelve constante.
Ambas varían en función del tiempo, tal y como se indica en la siguiente figura.
Grafico1: Curvas Velocidad de infiltraciones
Para la determinación de la infiltración en un terreno se recurre a fórmulas empíricas, basadas en métodos de regresión estadística. La expresión más general de estas fórmulas es del tipo:
Donde la infiltración acumulada se mide en mm.
La infiltración instantánea se obtiene a partir de la derivada de la expresión anterior
Iies la velocidad de infiltración o infiltración instantánea en mm / min
tc es el tiempo de contacto en minutos.
k, a, b y c son parámetros que se determinan gracias a los datos obtenidos en campo. KIASTIAKOV (1962), fue el primero que propuso el uso de una ecuación empírica, las cuales son las más utilizadas, en la cual los parámetros b y c son nulos, la ecuación de Kostiakov-Lewis o Kostiakov modificada, en la cual el coeficiente c es nulo o las familias de infiltración del SCS (Soil Conservation Service), en las cuales el coeficiente b se hace cero.
La capacidad de infiltración conocida como infiltrabilidad del suelo, es el flujo que el perfil del suelo puede absorber a través de su superficie cuando es mantenido en contacto con el agua a presión atmosférica.
Mientras la velocidad de aporte de agua a la superficie del suelo sea menor que la infiltrabilidad, el agua ingresa tan rápidamente como es aportada y la velocidad de aporte determina el proceso de infiltración, el cual es controlado por el flujo. Sin embargo, una vez que la velocidad de aporte excede la infiltrabilidad del suelo, es esta última la que determina la velocidad de infiltración, de este modo todos los procesos son controlados por las características del perfil (GUROVICH, 1985).
La cantidad de escorrentía dependerá de la porosidad del suelo, contenido de humedad, intensidad de la lluvia y cobertura del suelo (HEUVELDOP ET AL. 1986).
La velocidad de infiltración depende de muchos factores, como el espesor de agua empleado para riego o lluvia, la temperatura del agua y el suelo, la estructura y la compactación, textura, estratificación, contenido de humedad, agregación, materia orgánica y actividades microbianas (GAVANDE ET AL. 1972).
La capacidad de infiltración del suelo y su variación en el tiempo dependen del contenido de agua inicial y de la succión, así como de la textura, estructura y uniformidad o secuencia de los estratos del perfil del suelo es decir del tipo de suelo, tanto es posible visualizar una familia de curvas de infiltración para cada tipo de suelo.