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INTRODUCCIÓN
La agricultura es siempre el mayor usuario de todos los recursos hídricos puesto que absorbe alrededor del 70% del consumo mundial. La agricultura de secano se practica en un 80 % de las tierras arables y la agricultura bajo riego en 20%, produce el 40 por ciento de los cultivos alimenticios del mundo (Calvache-Ulloa, 2009).
El crecimiento futuro de la población, los cambios en la dieta y la intensificación conexa de la agricultura de regadío afectarán significativamente el medio ambiente y los recursos naturales a nivel mundial (McLaughlin and Kinzelbach, 2015).
El agua para el riego es un recurso que cada día se limita tanto cuantitativa como cualitativamente debido al crecimiento acelerado de las demandas para uso doméstico e industrial, por lo que es necesario el uso más racional de la misma la cual debe ser utilizada de manera más eficiente en los sistemas de riego.
Un riego eficiente es aquel capaz de mantener la humedad del suelo dentro de límites apropiados, ello va a estar en dependencia de las características propias de los cultivos, las condiciones climáticas, el manejo y el medio de desarrollo, todo lo cual se expresa a través de la evapotranspiración (ET). (Bonet Pérez et al, 2010).
El término de evapotranspiración se utiliza para englobar tanto el proceso físico de pérdida de agua por evaporación como el proceso de evaporación del agua absorbida por las plantas (transpiración).
Las unidades usuales son las de mm/día o mm/mes (equivalentes a L/m2·día o L/m2·mes) y las de m3/ha·día.
El concepto de evapotranspiración potencial fue definido por Thornthwaite (1948). Thornthwaite definió el concepto de evapotranspiración potencial como el máximo de evapotranspiración que depende únicamente del clima. Según Thornthwaite no hay ninguna restricción de agua en el suelo y su magnitud depende exclusivamente del clima; para su evaluación no se definió la superficie evaporante. Penman (1948) define la evapotranspiración potencial como la cantidad de agua transpirada por un cultivo corto de césped que cubre el suelo en su totalidad y sin ninguna falta de agua. Papadakis (1980) define la evapotranspiración potencial como la cantidad de agua que se necesita para obtener una vegetación o un rendimiento cercano al óptimo. Autores que utilizan en sus formulaciones el concepto de evapotranspiración potencial ETP son: Thornthwaite, Penman, Papadakis, Turc y otros.
DATOS GENERALES DEL GOBIERNO AUTONOMO DESCENTRALIZADO DE LA PARROQUIA CHUQUIRIBAMBA (GAD Chuquiribambay Equipo Consultor PDyOT, 2015)
Fecha de creación de la parroquia: 27 de abril de 1911.
Población total al 2014: 2798
Extensión: 198 km2
Límites:
Norte: parroquias Gualel y Santiago
Sur: parroquias Chantaco y Cantón Catamayo
Este: parroquia Santiago
Oeste: parroquia El Cisne
Rango altitudinal:
Latitud: 3º 50’ 36,94” Sur
Longitud: 79º 20’ 38,95” Oeste
Altura Máxima 2.920 msnm
Altura Mínima 2.150 msnm
La población que aporta a la economía popular y solidaria con la ejecución de actividades económicas productivas realizadas por cuenta propia, son las que desempeñan actividades agropecuarias, siendo la de mayor aporte, la actividad agrícola donde prevalece el cultivo de productos como: col, lechuga, brócoli, cebolla, acelga, papa, zanahoria, remolacha, etc. La principal actividad económica que se desarrolla en la parroquia, es la agricultura seguida por la pecuaria, sin embargo, la actividad pecuaria, es la que mayor extensión de uso del suelo hace, debido a las características propias de la actividad misma. (http://chuquiribamba.gob.ec/index.php/parroquia/productos).
La agricultura se desarrolla en pequeñas parcelas que en promedio constan de una hectárea por unidad productiva. Los productos predominantes son los cultivos de ciclo corto como las legumbres, hortalizas, plantas aromáticas, plantas medicinales y plantas ornamentales, mismos que son cultivados con miras a ser comercializados en el mercado local y a cambio obtener un ingreso familiar destinado para empezar de nuevo el ciclo productivo, para completar la dieta familiar y/o para cubrir otros gastos familiares como educación, salud y vestimenta. Las unidades productivas son generalmente familiares, en donde intervienen todos los miembros de la familia incluyendo niños y niñas. En la figura 1 se puede observar la ubicación geográfica de la parroquia.
Fuente: Mapa base google earth ProElaboración: GAD Chuquiribamba y Constructora & Consultora Inka Pirka Cia. Ltda. 2015
Figura 1 Ubicación de la parroquia Chuquiribamba
Se han identificado 7 sistemas de riego de entre los más importantes, ya que existen otros sistemas de riego de uso familiar en puntos específicos y con ubicaciones cerca de las fuentes de agua como en el caso de los Barrios Tesalia y Guayllas. (http://chuquiribamba.gob.ec/index.php/parroquia/productos).
En la parroquia Chuquiribamba se ha construido todo el sistema de agua potable dando cobertura al 25,61% en relación al número de viviendas existentes en toda la parroquia, y 100% de cobertura al centro parroquial. (GAD Chuquiribamba, et al., 2015).
La parroquia Chuquiribamba, perteneciente al cantón Loja, por su ubicación geográfica, se caracteriza por ser un territorio con una mezcla de relieves como relieve colinado muy alto (R6) como en el sector denominado Guagua Parishca, relieve colinado alto (R5) como en los sectores Santa Bárbara y Relieve y colinado medio (R4) como los sectores El calvario, Guayllas y Santo Domingo.
Morfológicamente presentan cimas redondeadas asociadas a vertientes convexas y mixtas en su mayoría, aunque también se observan cimas agudas, asociadas a vertientes cóncavas e irregulares y en cuanto a la morfometría, estos relieves presentan pendientes que van de 12 a 100 %, y desniveles de 100 a 200 m.
La Parroquia Chuquiribamba, se caracteriza por ser una de las Parroquias abastecedoras de hortalizas, legumbres y cuyes para los mercados de Loja, Zamora y El Oro. Dado estas características, el uso que se le da al suelo es mayormente agropecuario. Con las características del suelo y su relieve, estos suelos son aptos para cultivos, pastos y bosques. Potencialmente son aptos para cultivos y bosques.
Las zonas potencialmente agrícolas identificadas son: Simón Bolívar, Zañe, Reina del Cisne, Huiñacapac Oriental, San José, Calvario, La Dolorosa, San Antonio, Pordel y Carmelo.
Estos barrios tienen características geográficas adecuadas para el desempeño de la actividad de la agricultura. Adicionalmente cuenta con sistemas de riego adecuado que permiten cubrir la demanda de agua durante el cultivo de sus sembríos. Las propiedades de sus tierras, determinan que son zonas agrícolamente potenciales.
Uno de los principales problemas que aqueja el sector agrícola, es la parcelación de la tierra dado principalmente por las herencias familiares, lo que convierte en terrenos cada vez más pequeños para su siembra.
La Parroquia cuenta con un vivero a cargo del GAD Parroquial de Chuquiribamba, en donde cultivan plantas nativas de la zona de tipo ornamentales y madereros, así como especies de otros sectores. Este vivero Parroquial, está ubicado en los predios del Colegio San Vicente Ferrer y se dispone de una persona encargado del cuidado y fomento diario de las plantas.
Chuquiribamba es conocida también, por cultivar plantas alimenticias como: cebolla de hoja, papa, haba, quinua, maíz, remolacha, lechuga, col, brócoli, zanahoria, acelga, entre otros.
Se puede observar un sinnúmero de especies florícolas a lo largo y ancho de la Parroquia, sin embargo, estas no se encuentran inventariadas y no se cuenta con datos oficiales.
La degradación de la flora nativa de la zona, es causada principalmente por la tala inapropiada e indebida de la misma; para expandir las áreas de cultivo o pastos para ganadería y; por los cambios climáticos de la zona.
La Parroquia Chuquiribamba, dado su ubicación geográfica, cuenta con múltiples fuentes de agua natural que sirven tanto para el consumo como para las labores agrícolas ganaderas. De entre las principales fuentes de agua podemos nombrar a: Vertiente de Santa Bárbara; Quebrada de Yamala; Quebrada Zurinchuma; Quebrada de Payama; Quebrada Plazuela; Quebrada Piruro Chico; Quebrada Palta y, Vertiente Jarallagua.
Adicionalmente se cuenta con algunos sistemas de riego que impulsan la actividad del agricultor. Estos sistemas de riego son: Aguarongo, Cocheturo, Pordel, Miraflores, Piruro Chico, Piruro Grande y Calucay. Las vertientes de agua se encuentran amenazadas por ausencia de un plan de manejo y conservación de vertientes y por la erosión de la tierra.
Chuquiribamba forma parte de la subcuenca del rio Catamayo. Las micro cuencas presentes en el área de estudio son: Aguarongo, Chantaco, Chilpa, Chucasha, Cóndor, Gualel, Guayabal, Las Lajas, Guaylo, Milo, Palta, Pausincha, Plazuela, Rambran, Ramos, S/N, Tabia, Tesalia, Uritu y Zañi (Julio Montaño, 2011).
MATERIALES Y MÉTODOS
Tres cuestiones importantes en relación con el riego son:
Todos estos se vinculan directamente a las propiedades físicas de suelos y plantas. Para saber cuándo regar y cuánto para aplicar necesitamos saber cuánta agua está usando el cultivo. El uso consuntivo es la cantidad de agua que un cultivo utiliza para el crecimiento y transpiración más la cantidad perdida por evaporación. En la figura 2 se muestra el mapa de las microcuencas obtenido por Montaño (2011) utilizando el software ArcView para la parroquia.
En el presente trabajo, nos enfocaremos en dos aspectos: Cuándo regar y cuánta agua aplicar. Para esto, se obtuvieron los mapas diarios por meses de precipitación y evapotranspiración potencial para la parroquia Chuquiribamba y, a partir de los mismos, se obtuvieron las zonas en las cuales existe déficit de agua en los diferentes meses, lo cual permitirá a los Ingenieros agrónomos y agrícolas, así como a las autoridades de la parroquia realizar un estudio más detallado y confiable acerca de los métodos de riego a utilizar en dependencia de cada cultivo, tipo de suelo, relieve, pendiente, y otros aspectos importantes.
Se calcularon los mapas de RR mensuales (Álvarez y Montaño 2017; Álvarez y Montaño, 2019), así como los mapas de ETR (Álvarez, 2019; Álvarez y Montaño, 2019). Posteriormente, se cortaron para el mapa de la parroquia Chuquiribamba y se dividieron entre el número de días de cada mes a fin de obtener valores “medios” diarios, los cuales se utilizaron para los cálculos de RR - ETR diarios. Para la confección de los mapas se utilizó una rejilla de 0.001º x 0.001º, que representaron un total de 32001 valores.
RESULTADOS
A continuación se presentan los estadígrafos principales para la diferencia entre la precipitación media diaria y la ETr de todos los meses, así como los mapas correspondientes.
Tabla 1 Estadígrafos principales de la diferencia RR - ETr correspondiente al mes de Enero en la Parroquia Chuquiribamba
Figura 3 Mapa de diferencias entre la precipitación (RR) y la Evapotranspiración (ETr). Mes de Enero. Parroquia Chuquiribamba
Tabla 2 Estadígrafos principales de la diferencia RR - ETr correspondiente al mes de Febrero en la Parroquia Chuquiribamba
Figura 4 Mapa de diferencias entre la precipitación (RR) y la Evapotranspiración (ETr). Mes de Febrero. Parroquia Chuquiribamba.
Tabla 3 Estadígrafos principales de la diferencia RR - ETr correspondiente al mes de Marzo en la Parroquia Chuquiribamba.
Figura 5 Mapa de diferencias entre la precipitación (RR) y la Evapotranspiración (ETr). Mes de marzo. Parroquia Chuquiribamba
Tabla 4 Estadígrafos principales de la diferencia RR - ETr correspondiente al mes de abril en la Parroquia Chuquiribamba.
Figura 6 Mapa de diferencias entre la precipitación (RR) y la Evapotranspiración (ETr). Mes de abril. Parroquia Chuquiribamba
Tabla 5 Estadígrafos principales de la diferencia RR - ETr correspondiente al mes de mayo en la Parroquia Chuquiribamba.
Figura 7 Mapa de diferencias entre la precipitación (RR) y la Evapotranspiración (ETr). Mes de mayo. Parroquia Chuquiribamba.
Tabla 6 Estadígrafos principales de la diferencia RR - ETr correspondiente al mes de junio en la Parroquia Chuquiribamba.
Figura 8 Mapa de diferencias entre la precipitación (RR) y la Evapotranspiración (ETr). Mes de junio. Parroquia Chuquiribamba.
Tabla 7 Estadígrafos principales de la diferencia RR - ETr correspondiente al mes de julio en la Parroquia Chuquiribamba.
Figura 9 Mapa de diferencias entre la precipitación (RR) y la Evapotranspiración (ETr). Mes de julio. Parroquia Chuquiribamba.
Tabla 8 Estadígrafos principales de la diferencia RR - ETr correspondiente al mes de agosto en la Parroquia Chuquiribamba.
Figura 10 Mapa de diferencias entre la precipitación (RR) y la Evapotranspiración (ETr). Mes de agosto. Parroquia Chuquiribamba.
Tabla 9 Estadígrafos principales de la diferencia RR - ETr correspondiente al mes de septiembre en la Parroquia Chuquiribamba.
Figura 11 Mapa de diferencias entre la precipitación (RR) y la Evapotranspiración (ETr). Mes de septiembre. Parroquia Chuquiribamba.
Tabla 10 Estadígrafos principales de la diferencia RR - ETr correspondiente al mes de octubre en la Parroquia Chuquiribamba.
Figura 12 Mapa de diferencias entre la precipitación (RR) y la Evapotranspiración (ETr). Mes de octubre. Parroquia Chuquiribamba.
Tabla 11 Estadígrafos principales de la diferencia RR - ETr correspondiente al mes de noviembre en la Parroquia Chuquiribamba.
Figura 13 Mapa de diferencias entre la precipitación (RR) y la Evapotranspiración (ETr). Mes de noviembre. Parroquia Chuquiribamba.
Tabla 12 Estadígrafos principales de la diferencia RR - ETr correspondiente al mes de diciembre en la Parroquia Chuquiribamba.
Figura 14 Mapa de diferencias entre la precipitación (RR) y la Evapotranspiración (ETr). Mes de diciembre. Parroquia Chuquiribamba.
DISCUSIÓN
Ante todo, se debe tener en consideración que las precipitaciones varían de año en año y los valores medios de períodos largos no coadyuvan al momento de predecir la cantidad de lluvia para un mes o año determinado, de aquí que cada zona tendrá sus propios años secos y húmedos (Israelsen O.W. y Vaughn E. Hansen, 1965). En aquellos casos en que la diferencia entre la precipitación (RR) y la evapotranspiración (ETr) sea negativo, habría que sumar el contenido de agua en el suelo a la precipitación para poder tener una relación óptima (Thornthwaite1948).
La transpiración, al igual que la evaporación directa, depende del suministro de energía, el gradiente de la presión de vapor y el viento. Por lo tanto, la radiación, la temperatura del aire, la humedad del aire y los términos del viento deben tenerse en consideración al evaluar la transpiración. El contenido de agua del suelo y la capacidad del suelo para conducir agua a las raíces también determinan la tasa de transpiración, al igual que la extracción de agua y la salinidad del agua del suelo. La tasa de transpiración también está influenciada por las características de los cultivos, los aspectos y las prácticas de cultivo. Diferentes tipos de plantas pueden tener diferentes valores en sus transpiraciones. No sólo el tipo de cultivo, sino también el desarrollo de cultivos, el medio ambiente y la gestión debe tenerse en cuenta al evaluar la transpiración (Allen, et all. 2006).
En la Tabla 1 se puede observar que no hay valores negativos de la diferencia RR - ETr en el mes de enero y los menores se concentran en la subcuenca Uritu, con valores entre 2.5 y 2.8, al Sur de la parroquia como se observa en la figura 3.
En el mes de febrero se observa en la Tabla 2 que tampoco existen valores negativos de la diferencia RR - ETr, lo cual se refleja también en la figura 4, por lo tanto, no es necesario utilizar métodos de riego por falta de agua para los cultivos.
Igual situación se observa en el mes de marzo, cuyos resultados son similares a los del mes de febrero (tabla 3 y figura 5). Así mismo tenemos valores positivos en el mes de abril (tabla 4 y figura 6).
Sin embargo, ya en el mes de mayo hay una disminución de la diferencia de RR - ETr (tabla 5 y figura 7). En la figura 7 se puede observar que en el mes de mayo la mayor parte de la parroquia presenta valores negativos que incluso son superiores en valor absoluto a los mayores valores positivos que se encuentran en el Norte de la parroquia.
En el mes de junio se intensifica la disminución de agua en los suelos debido a la diferencia de RR - ETr, cuyos valores se pueden observar en la tabla 6 pudiéndose apreciar mejor en la figura 8, en la cual se puede ver que solamente hay una pequeña porción de la parroquia ubicada al SE con valores positivos, los cuales, además son muy bajos.
En el mes de julio se mantiene la forma de la distribución de los valores de RR - ETr con respecto al mes de junio, sin embargo (tabla 7 y figura 9), los valores son todos positivos, es decir, que con respecto a los valores promedio de lluvia en este mes, no existe déficit de agua en el suelo.
En agosto vuelve a disminuir la diferencia RR - ETr, estando toda la parroquia con valores negativos lo cual se puede apreciar en la tabla 8 y la figura 10. Esta situación se mantiene en septiembre con muy poca diferencia respecto al mes de agosto (tabla 9 y figura 11).
En el mes de octubre, al igual que en julio, los valores de la diferencia son todos positivos en la parroquia Chuquiribamba, por lo que no se considera regar en este mes (tabla 10 y figura 12).
En noviembre vuelve a disminuir la diferencia RR - ETr, estando toda la parroquia con valores negativos lo cual se puede apreciar en la tabla 11 y la figura 13.
En diciembre hay un aumento de la diferencia de RR - ETr (tabla 12 y figura 14). En la figura 14 se puede observar que en el mes de diciembre la mayor parte de la parroquia presenta valores positivos que incluso son superiores en valor absoluto a los menores valores negativos que se encuentran en el Suroeste de la parroquia.
En la figura 15 se observa la marcha anual de la diferencia entre la precipitación y la evapotranspiración de referencia. Desde diciembre hasta abril la precipitación es muy superior a la ETr, de aquí que en esos meses no sería necesaria la aplicación del riego, en mayo, junio y noviembre, existen zonas donde los valores son negativos por lo cual, en dependencia de la existencia o no de cultivos habría que considerar la aplicación de riego. En los meses de mayo y noviembre, sería necesario tener en cuenta el agua del suelo para considerar las necesidades de riego en las zonas con valores negativos de la diferencia.
En julio y octubre aumentan los valores medios de la precipitación por lo cual no sería necesaria la aplicación de riego.
CONCLUSIONES
Se obtuvieron los valores de la diferencia y sus estadígrafos principales entre la precipitación y la evapotranspiración de referencia para 32001 puntos ubicados en la parroquia Chuquiribamba.
Se confeccionaron los mapas de estas diferencias.
Se determinaron las zonas con déficit de agua para los cultivos en los diferentes meses del año.
