En este resumen de un trabajo de Bruno Molle, jefe del Laboratorio de Investigación en Tecnologías de Riego de Cemagref y Salim Bounoua (estudiante de doctorado), se describe el comportamiento de las partículas dentro de los sistemas de riego.

El microriego siempre es presentado como una técnica promisoria en términos de ahorro de agua y de productividad. Si bien esto es potencialmente verdad, la realidad puede ser diferente en el campo. El incremento en la productividad del agua es innegable pero si de verdad se cumple el objetivo de ahorrar agua es un aspecto poco abordado: Generalmente los agricultores prefieren aumentar su rendimiento potencial, incrementando el uso del agua y el consumo del sistema, ya que así aumentan sus retornos. Entonces: ¿Se está ahorrando agua?

Para anticipar cualquier carencia o disminución de la eficiencia de distribución de agua del sistema, ya sea debido a mal diseño o desgaste, aún si el filtrado es considerado efectivo, los agricultores tienden a aplicar cantidades holgadas de agua a sus cultivos. Su objetivo es asegurarse de que cada uno de los vegetales reciba el volumen mínimo requerido, independientemente de posibles excesos puntuales. Además, si se considera el fenómeno de obturación de emisores, producto del temprano envejecimiento de los sistemas de riego, muchos agricultores optan por sistemas desechables que resultan más caros y más consumidores de energía. Por esto es tan importante comprender mejor las causas de los taponamientos.

Experimentos en laboratorio y de campo 

El Cemagref realizó un experimento en condiciones de campo que consistió en estudiar el comportamiento de goteros tipo GR (2 l/h de caudal) que regaban con agua de canal originada en Los Alpes. Dos líneas de 100 m recibieron agua bruta y otras dos líneas agua filtrada a 80 μm. La presión se fijó en 100 kPa, el sistema funcionó por 1 hora al día y se midió el caudal de cada gotero individual en cada una de las 4 líneas. Luego de sólo 6 semanas se observó una disminución en el caudal promedio en ambas situaciones, pero en el caso del agua bruta la caída fue de más de 15% y de cerca de 6% en el agua filtrada.

Para comprender estas caídas de caudal se midió el tamaño de las partículas de material suspendido, mediante un analizador láser de partículas, desde muestras tomadas a la entrada y final de las líneas. El filtro efectivamente retiraba las partículas mayores de 80 μm pero al final de las líneas se encontraron partículas de más de 200 μm, las que eran semejantes a las observadas a la entrada de las líneas con agua no filtrada. La suposición es que este fenómeno es causado por la coagulación de las partículas dentro de las líneas de distribución, lo que se confirmó por la caída del potencial zeta (cantidad de carga eléctrica libre presente en la periferia de las partículas).

Los objetivos del estudio fueron: (1) reproducir el fenómeno de coagulación en condiciones de laboratorio, con diferentes niveles de pH, concentración de sales y cantidad de materia orgánica; (2) calibrar el modelo de agregación usando el método Thill; (3) describir el líquido transportado en términos de velocidad y roce; (4) armonizar el método Thill con mecánica de fluidos. En paralelo a estas investigaciones, Cemagref desarrolló y hoy utiliza un método de laboratorio para evaluar la sensibilidad de los distintos tipos de gotero a las obturaciones físicas. El que puede ser compartido si se lo solicita.