Nueva tecnología en emisores de riego

En la Tubería Textil Exudante (TTE) la interacción entre la tensión del agua en el suelo (que está relacionada con su contenido de agua), es el motor principal que determina la cantidad de agua que va siendo exudada por la tubería en toda su extensión, de tal manera que la velocidad de descarga no es fija, sino que está relacionada con la velocidad con que las plantas van extrayendo el agua almacenada en el suelo a lo largo del día. Esta característica representa una revolución conceptual y tecnológica, más próxima a la obtención de un equilibrio perfecto y continuo entre la demanda instantánea de agua de las plantas y el aporte de agua por los sistemas de riego, lo que evidentemente se traduce en un potencial incremento adicional de rendimientos y calidad, así como en la posibilidad de un aumento adicional en la eficiencia agronómica del riego.

La idea de usar una tubería transpirante o exudante no es nueva: en la última década han ido apareciendo en el mercado cuatro tipos de tubería exudante: tubería de polietileno intensamente perforada con rayos láser, tubería de celulosa en la que el agua es transpirada por los espacios intermoleculares de la red celulósica, tuberías de caucho reciclado que aplica el agua a través de microtúneles laberinticos con una pared porosa de 2.6 mm de espesor y la tubería textil exudante (TTE), en la que el agua es exudada entre la trama de un tejido de fibra sintética de poliéster, impregnada con una resina porosa.

La tubería perforada con rayos láser no logró un impacto en la industria del riego presurizado, por su alto costo y por la facilidad con que los microorificios se obturaban, especialmente con cristales de los fertilizantes, que precipitaban en los bordes de cada orificio al finalizar el riego, pues éste presentaba irregularidades y aristas causadas por el rayo láser. La tubería de celulosa presentó el inconveniente de su poca durabilidad, tanto por roturas mecánicas (era muy poco resistente a la tracción) como por el efecto de los microorganismos del suelo, que la utilizaban como sustrato para su alimentación, descomponiéndola biológicamente. La tubería de caucho reciclado, a pesar de tener una larga vida, también presenta problemas de obturación por concentración de sólidos en suspensión y por formación de cristales de los fertilizantes.

La TTE es un tejido de fibras de poliéster impregnadas de una resina porosa, que deja espacios abiertos de 4 micrones de diámetro en la trama del tejido, el que es planchado para formar una línea de doble pared. Cuando se introduce agua a presión, esta línea se transforma en tubo de sección circular de 14.5 mm de diámetro interno, con una pared porosa de 1 mm de espesor. Una vez que se interrumpe la entrada de agua, el tubo formado se vacía totalmente, recuperando el material su forma de línea plana de doble pared. La presión de operación de la TTE es de 20 a 30 KPa, o sea, es un orden de magnitud inferior a la presión requerida por los sistemas de riego por goteo. Esta característica determina que el costo de energía para presurizar al agua sea 10 veces menor, así como la posibilidad de instalar sistemas de riego con TTE gravitacionales. La velocidad de flujo dentro de la TTE es de carácter laminar, en el rango de 1,5 a 2,5 m\1s\2, por lo que la pérdida de carga (pérdida de presión por roce) es mucho menor; esto permite tener laterales de riego de TTE de hasta 200 m de largo.

La liberación del agua que circula dentro de la TTE hacia el suelo es totalmente diferente a los principios que regulan los sistemas de riego presurizado utilizados actualmente. En el caso de un gotero, el agua sale con una presión igual a la presión atmosférica, con un caudal constante, que es regulado por la estructura hidráulica del gotero, generalmente un laberinto, un vórtice o una combinación de ambos, que son extruidos en el plástico durante la construcción del emisor.

La presión del agua que circula por el interior del lateral de riego tiene un rango bastante amplio (5 a 20 m.c.a), pero la descarga del gotero es constante. En la TTE, la fuerza motriz que impulsa al agua a salir del material textil a través de sus microporos es la diferencia de potencial entre el agua en el poro y el agua presente en el suelo que lo rodea, o sea, se trata de condiciones de flujo no saturado. Así en ningún momento o lugar dentro del volumen de suelo ocupado por las raíces del cultivo se producen condiciones de falta de oxígeno. Esta misma situación determina que la velocidad de salida del agua sea variable, acorde con el contenido efectivo de agua que tenga el suelo en un momento determinado.

Las variaciones que experimenta el contenido de agua del suelo se deben principalmente a las pérdidas por evaporación directa desde la superficie, a la transpiración de los cultivos y al aporte de agua de riego. La descarga variable de la TTE, cuya magnitud está determinada por los cambios en el contenido de agua del suelo, se ajusta automáticamente al consumo real de agua derivado de la evapotranspiración (ET). De esta manera, para una presión constante, en las primeras horas del día la descarga de la TTE será muy reducida, porque la velocidad de ET del cultivo es lenta y a mediodía, la descarga alcanzará un valor máximo, cuando la ET sea también máxima. Algo similar ocurrirá con el riego al inicio de la primavera, en comparación con el riego en los meses de mayor demanda evapotranspirativa de la atmósfera.

Por otra parte, la descarga constante de un gotero, dentro de un rango amplio de presiones, impide modificar la velocidad de aporte de agua y si se desea aplicar agua a un cultivo, solo es posible aumentar el tiempo de riego. Con la TTE existe la opción de aumentar la presión de operación y o el tiempo de riego, lo que constituye una flexibilización de la operación que tiene muchos beneficios.

La TTE presenta varias características de gran utilidad para el riego de precisión de los cultivos: por una parte, el hecho de ser un tubo de fibra textil flexible permite que sea doblada y comprimida por el paso de maquinaria, incluso durante un evento de riego, sin que se dañe. Su resistencia a la tracción es de 200 kg y soporta presiones de hasta 1520 KPa sin reventarse. La TTE puede ser instalada y recogida desde el campo con suma facilidad, tanto por su flexibilidad como por su bajo peso. Una TTE de 200 m de largo pesa 4 kg y ocupa un volumen de 6 litros (aproximadamente), comparado con 50 kg de peso y 500 litros de un lateral de riego por goteo convencional. La fibra de poliéster y la resina porosa no experimentan modificaciones físico-químicas con la radiación ultravioleta del sol, ni con extremos de temperatura en el rango de -20 °C hasta 200 °C.

Los laterales de polietileno usados para el riego por goteo suelen agrietarse cuando se congela el agua en su interior; con temperaturas sobre los 45 °C sufren deformaciones que afectan su funcionamiento futuro. El polietileno se polimeriza con la radiación ultravioleta, transformándose en un material muy quebradizo, lo que se evita, con diferentes grados de éxito, con la incorporación de “negro de humo” como aditivo en la fabricación de las tuberías laterales para riego. A diferencia del sistema de riego por goteo, cuya descarga es constante para un rango bastante amplio de presiones de operación, la flexibilidad de la TTE permite su operación con presiones variables, como una forma de variar su descarga en forma programada, tan solo con un incremento o reducción en la presión de operación. Esta posibilidad de control de operación permite al productor ajustar su tiempo de riego (con descargas mayores o menores) a las diferentes actividades de la producción.