El riego con pivote central (a veces llamado riego con pivote central ), también llamado riego con rueda de agua y en círculo , es un método de riego de cultivos en el que el equipo gira alrededor de un pivote y los cultivos se riegan con aspersores . [1] [2] Se irriga un área circular centrada en el pivote, lo que a menudo crea un patrón circular en los cultivos cuando se ve desde arriba (a veces denominados círculos de cultivos , que no deben confundirse con los formados por el aplanamiento circular de una sección de un cultivo en un campo). [3]La mayoría de los pivotes centrales funcionaban inicialmente con agua, sin embargo, hoy en día la mayoría son propulsados por motores eléctricos .
Los sistemas de riego de pivote central son beneficiosos debido a su capacidad para usar el agua de manera eficiente y optimizar el rendimiento de una granja. Los sistemas son muy eficaces en grandes extensiones de tierra.
Historia
El riego con pivote central fue inventado en 1940 [4] por el granjero Frank Zybach, [5] que vivía en Strasburg, Colorado . [4] Se reconoce como un método eficaz para mejorar la distribución del agua a los campos. [3]
En 1952, Zybach comenzó a trabajar con AE Trowbridge, un amigo de Columbus, Nebraska. Trowbridge aportó 25.000 dólares y obtuvo el 49% de los derechos de patente. Zybach se mudó de Colorado a Columbus, abrió una tienda, contrató a algunos hombres, movió la altura de la tubería hasta seis pies y comenzó a trabajar. En los primeros dos años de funcionamiento, vendieron solo 19 sistemas. Los primeros diseños eran meticulosos y pocos agricultores entendían los sistemas. Zybach siguió mejorando sus diseños y se centró en mejorar sus máquinas, en lugar de intentar vender sistemas con problemas. [6]
Zybach tuvo éxito con diseños modificados, que mejoraron la eficiencia operativa de los sistemas. En 1954, otorgó la licencia de su patente a Robert Daugherty y su empresa, Valley Manufacturing. Los ingenieros de Daugherty pasaron la siguiente década refinando la innovación de Zybach, haciéndola más resistente, más alta y más confiable, y convirtiéndola de un sistema de energía hidráulica a un accionamiento eléctrico. La compañía de Daugherty pasó a crecer hasta convertirse en Valmont Industries , con su subsidiaria Valley Irrigation continuando su visión para el riego en los Estados Unidos, eventualmente extendiéndose por todo el mundo. [7]
Descripción general
El riego por pivote central es una forma de riego por aspersión aérea que consta de varios segmentos de tubería (generalmente acero galvanizado o aluminio ) con aspersores colocados a lo largo de su longitud, unidos y sostenidos por armaduras y montados en torres con ruedas. [1] La máquina se mueve en un patrón circular y se alimenta con agua desde el punto de pivote en el centro del círculo. [8]
Para utilizar un pivote central, el terreno debe ser razonablemente plano; pero una de las principales ventajas de los pivotes centrales sobre los sistemas alternativos que utilizan el flujo por gravedad es la capacidad de funcionar en un terreno ondulado. Esta ventaja ha resultado en un aumento de la superficie irrigada y el uso de agua en algunas áreas. El sistema está en uso, por ejemplo, en partes de los Estados Unidos , Australia , Nueva Zelanda y Brasil [8] y también en áreas desérticas como el Sahara y el Medio Oriente.
Los pivotes centrales suelen tener menos de 500 metros (1600 pies) de longitud (radio del círculo) y el tamaño más común es la máquina estándar de 400 m (1/4 de milla). Un círculo de cultivo típico con un radio de 1/4 de milla cubre aproximadamente 125 acres de tierra [8]
Originalmente, la mayoría de los pivotes centrales funcionaban con agua. Estos fueron reemplazados por sistemas hidráulicos y sistemas impulsados por motores eléctricos. La mayoría de los sistemas actuales son impulsados por un motor eléctrico montado en cada torre.
El juego de ruedas exterior marca el ritmo de la rotación. Los juegos internos de ruedas están montados en bujes entre dos segmentos y usan sensores de ángulo para detectar cuando la curva en la junta excede un cierto umbral. Cuando el ángulo es demasiado grande, las ruedas giran para mantener los segmentos alineados. Los períodos típicos para una rotación completa incluyen tres días; [8] mientras que otras fuentes tienen el borde exterior de la estructura moviéndose a 2-3 m por minuto, lo que equivaldría a 14-21 horas para la rotación de un sistema de radio de 1/4 de milla (400 m). [9]
Para lograr una aplicación uniforme, los pivotes centrales requieren un caudal de emisor uniforme en todo el radio de la máquina. Dado que los tramos más externos (o torres) viajan más lejos en un período de tiempo dado que los tramos más internos, los tamaños de las boquillas son más pequeños en los tramos internos y aumentan con la distancia desde el punto de pivote. Las vistas aéreas muestran campos de círculos creados por los trazos acuosos de "un cuarto o media milla de la tubería de riego de pivote central", [10] creados por irrigadores de pivote central que usan "cientos y, a veces, miles de galones por minuto". [10]
La mayoría de los sistemas de pivote central ahora tienen gotas que cuelgan de una tubería en forma de U llamada cuello de cisne adjunta en la parte superior de la tubería [ aclaración necesaria ] con aspersores que se colocan unos pocos pies (como máximo) por encima del cultivo, lo que limita las pérdidas por evaporación y deriva del viento. Hay muchas configuraciones diferentes de boquillas disponibles, incluida la placa estática, la placa móvil y el círculo parcial. Los reguladores de presión se instalan típicamente aguas arriba de cada boquilla para garantizar que cada una funcione a la presión de diseño correcta.
Las gotas también se pueden utilizar con mangueras de arrastre o burbujeadores que depositan el agua directamente en el suelo entre cultivos. Este tipo de sistema se conoce como LEPA (aplicación de precisión de baja energía) y a menudo se asocia con la construcción de pequeñas presas a lo largo de la longitud del surco (denominado dique / dique de surco). Los cultivos se pueden plantar en hileras rectas o, a veces, en círculos para adaptarse al recorrido del sistema de riego.
Máquinas de riego de movimiento lineal / lateral
El equipo de riego también se puede configurar para moverse en línea recta, donde se denomina movimiento lateral , movimiento lineal , movimiento de ruedas o sistema de riego de desplazamiento lateral . [11] [12] En estos sistemas, el agua es suministrada por un canal de riego que corre a lo largo del campo. El canal se coloca en un lado o en una línea que pasa por el centro. El motor y el equipo de la bomba están montados en un carro junto al canal de suministro. El carro viaja con la máquina.
Los agricultores pueden optar por el riego de movimiento lateral para mantener los campos rectangulares existentes. Esto puede ayudarlos a pasar del riego por surcos. El riego de movimiento lateral es mucho menos común, se basa en sistemas de guía más complejos y requiere un manejo adicional en comparación con el riego de pivote central. El riego de movimiento lateral es común en Australia. Allí, los sistemas suelen tener entre 500 y 1000 metros de largo.
Beneficios
El riego con pivote central utiliza menos mano de obra que muchos otros métodos de riego de superficie , como el riego por surcos . [8] También tiene costos laborales más bajos que las técnicas de riego del suelo que requieren la excavación de canales. Además, el riego con pivote central puede reducir la cantidad de labranza del suelo . Por lo tanto, ayuda a reducir la escorrentía de agua y la erosión del suelo que pueden ocurrir con el riego del suelo. [8] Menos labranza también fomenta que más materiales orgánicos y residuos de cultivos se descompongan nuevamente en el suelo. También reduce la compactación del suelo. [8]
En los Estados Unidos, los primeros colonos de las tierras altas semiáridas se vieron afectados por las malas cosechas debido a los ciclos de sequía , que culminaron en el desastroso Dust Bowl de la década de 1930. Solo después de la Segunda Guerra Mundial, cuando se dispuso de irrigación de pivote central, la masa de tierra del sistema acuífero de High Plains se transformó en una de las regiones agrícolas más productivas del mundo.
Efectos negativos
El agua fósil es un recurso no renovable. Los niveles de agua subterránea disminuyen cuando la tasa de extracción por riego excede la tasa de recarga. Para 2013, se demostró que a medida que la eficiencia del consumo de agua del riego de pivote central mejoró con los años, los agricultores plantaron de manera más intensiva, regaron más tierra y produjeron cultivos más sedientos. [10]
En algunas partes de los Estados Unidos, sesenta años del rentable negocio de la agricultura intensiva utilizando enormes irrigadores de pivote central han vaciado partes del Acuífero Ogallala (también conocido como el Acuífero High Plains). [10] Uno de los acuíferos más grandes del mundo , cubre un área de aproximadamente 174.000 mi² (450.000 km²) en porciones de los ocho estados de Dakota del Sur , Nebraska , Wyoming , Colorado , Kansas , Oklahoma , Nuevo México y Texas , debajo del Great Plains en los Estados Unidos . [13] [14]
En 1950, las tierras de cultivo irrigadas cubrían 250.000 acres. Con el uso de riego de pivote central, solo en Kansas se regaron casi tres millones de acres de tierra. En algunos lugares, durante la extracción máxima, el nivel freático descendió más de cinco pies (1,5 m) por año. En casos extremos, los pozos tuvieron que profundizarse mucho para alcanzar el nivel freático en constante caída. [10] En algunos lugares del Panhandle de Texas , el nivel freático se ha drenado (deshidratado). "Grandes extensiones de tierras agrícolas de Texas que se extienden sobre el acuífero ya no son compatibles con el riego. En el centro-oeste de Kansas, hasta una quinta parte de las tierras agrícolas irrigadas a lo largo de una franja de 160 km del acuífero ya se ha secado". Se necesitarían cientos o miles de años de lluvia para reemplazar el agua subterránea en el acuífero seco. [10]
Papel en la cultura
En el siglo XXI, el reconocimiento de la importancia del acuífero High Plains ha llevado a una mayor cobertura por parte de periodistas regionales [15] [16] [17] e internacionales. [18] Un artículo del New York Times de mayo de 2013 "Las llanuras secas y fértiles de los pozos se convierten en polvo" [10] relata el incesante declive de partes del sistema acuífero de High Plains.
La escritora Emily Woodson caracterizó el mayor uso del sistema de riego de pivote central como parte de un profundo cambio de actitud hacia el modernismo (tractores caros, riego de pivote central, nuevos pesticidas peligrosos) y alejándose de la agricultura tradicional que tuvo lugar a mediados de los años setenta y ochenta. en los Estados Unidos. Una nueva generación eligió cultivos de alto riesgo y alta recompensa, como el maíz o el maní de regadío, que requieren grandes cantidades de agua subterránea, fertilizantes y productos químicos. Las nuevas corporaciones agrícolas familiares convirtieron muchos pastos en nuevas tierras de cultivo y estaban más interesadas en el aumento de los precios de la tierra que en la conservación del agua . [19] [20]
Ver también
- Manejo de riego
- Riego en Arabia Saudita
- Administracion del Agua
- Agua fósil
- Hidrogeología
Referencias
- ↑ a b Mader, Shelli (25 de mayo de 2010). "El riego por pivote central revoluciona la agricultura" . Revista The Fence Post. Archivado desde el original el 8 de septiembre de 2016 . Consultado el 6 de junio de 2012 .
- ^ ddr.nal.usda.gov Archivado el 9 de octubre de 2011 en lamodificación del sistema de riego de pivote Wayback Machine Center para proporcionar profundidades de aplicación de agua variables.
- ^ a b Gray, Ellen (3 de mayo de 2012). "Círculos de las cosechas de Texas desde el espacio" . NASA . Consultado el 6 de junio de 2012 .
- ^ a b Morgan, Robert (1993). Agua y Tierra . Cathedral City, CA: Adams Publishing Corp. págs. 35–36. ISBN 0935030026.
- ^ Alfred, Randy (22 de julio de 2008). "22 de julio de 1952: Genuine Crop-Circle Maker patentado" . Revista cableada . Consultado el 6 de junio de 2012 .
- ^ https://livinghistoryfarm.org/farminginthe50s/water_03.html
- ^ http://www.valleyirrigation.com/about-us/history
- ^ a b c d e f g "Cultivar arroz donde nunca antes se había cultivado: un programa de investigación de Missouri puede ayudar a alimentar mejor a un mundo cada vez más hambriento" . Facultad de Agricultura, Alimentos y Recursos Naturales de la Universidad de Missouri. 3 de julio de 2008. Archivado desde el original el 17 de septiembre de 2013 . Consultado el 6 de junio de 2012 .
- ^ "Técnicas de riego presurizado: los sistemas de riego de pivote central" (PDF) . Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación . 2007 . Consultado el 26 de abril de 2020 .
- ^ a b c d e f g Wines, Michael (19 de mayo de 2013). "Pozos secos, llanuras fértiles se convierten en polvo" . The New York Times .
- ^ Evans, RO; et al. (Marzo de 1997). "Sistema de riego de pivote central y movimiento lineal" (PDF) . Servicio de Extensión Cooperativa de Carolina del Norte, Universidad Estatal de Carolina del Norte. Archivado desde el original (PDF) el 21 de octubre de 2012 . Consultado el 6 de junio de 2012 .
- ^ "Manejo y operación de riego por aspersión Wheelmove" (PDF) .
- ^ Darton, NH 1898. Informe preliminar sobre la geología y los recursos hídricos de Nebraska al oeste del meridiano centésimo tercero . En: Walcott, CD (ed), Decimonoveno Informe Anual del Servicio Geológico de los Estados Unidos, 1897-1898, Parte IV, págs. 719-785.
- ^ Dennehy, KF (2000). "Estudio regional de aguas subterráneas de High Plains: hoja de datos del Servicio Geológico de Estados Unidos FS-091-00" . USGS . Archivado desde el original el 23 de julio de 2008 . Consultado el 7 de mayo de 2008 .
- ^ "La reducción de los acuíferos se perfila como un gran problema para las granjas" Archivado el 4 de febrero de 2009 en la Wayback Machine . Nancy Cole, Arkansas Democrat-Gazette . 24 de septiembre de 2006. Último acceso el 24 de octubre de 2006.
- ^ Columna - Mansel Phillips: "Demasiadas industrias sedientas, poca agua". Archivado el 15 de junio de 2013 en la Wayback Machine . Mansel Phillips, Amarillo Globe News . 4 de octubre de 2006. Último acceso el 24 de octubre de 2006.
- ^ "Otro signo de preocupaciones por el agua a largo plazo" , Lincoln Star Journal , 8 de octubre de 2006. Último acceso 20 de noviembre de 2012
- ^ Edición de la revista del sábado de Daily Telegraph (Reino Unido) n. ° 48.446 (de fecha 5 de marzo de 2011) pp 26-32 Informe "Alto y seco" de Charles Lawrence
- ^ Morris, John Miller (2003). Sherry L. Smith (ed.). El futuro de las llanuras del sur . Norman, Oklahoma: Prensa de la Universidad de Oklahoma. pag. 275. ISBN 0806137355.
- ^ Rainwater, Ken (1 de enero de 2004). "Reseña de libro: el futuro de las llanuras del sur" . Great Plains Estudios trimestrales de Great Plains . Lincoln, Nebraska: Centro de estudios trimestrales de Great Plains Great Plains, Universidad de Nebraska.
Fuentes adicionales
- Snyder, Cindy (18 de enero de 2011). "Los sistemas de riego de pivote central cuestan mucho dinero" . Times-News (Twin Falls, Idaho) . Consultado el 6 de junio de 2012 .
- Becker, Hank (2 de octubre de 2000). "¿Puede la temperatura del cultivo guiar el riego con pivote central?" . Servicio de Investigación Agrícola del USDA . Consultado el 6 de junio de 2012 .
- Garner, Fay (febrero de 2008). "Tuskegee Turf Farm lucha contra la sequía con un riego más eficiente" . Servicio de Conservación de Recursos Naturales del USDA . Consultado el 6 de junio de 2012 .
- Boyd, Vicky (16 de febrero de 2012). "Valley Irrigation presenta un sensor de neumáticos para sistemas de pivote central" . La revista Grower. Archivado desde el original el 8 de marzo de 2013 . Consultado el 6 de junio de 2012 .
enlaces externos
- "El acuífero de Ogallala" Manjula V. Guru, especialista en políticas agrícolas y James E. Horne, presidente y director ejecutivo del Centro Kerr para la agricultura sostenible, Poteau, Oklahoma
- Estudio regional de aguas subterráneas de High Plains del USGS
- Una lucha legal en Texas por el acuífero Ogallala
- Información del Servicio Geológico de Kansas sobre el acuífero High Plains / Ogallala
- Recarga rápida de partes del acuífero High Plains indicada por un estudio de reconocimiento en Oklahoma