Evaluación de los efectos de la modernización del regadío mediante modelos agro-hidrológicos en los sectores 23 y 24 de la Acequia Real del Júcar. TM de Algemesí (Valencia)

Abstract

[EN] An analysis of drip irrigation implantation effects on the water balance and crop yields at orchard scale has been developed, through a comparison between gravity irrigated and drip irrigated citrus orchards during 2016 campaign. These orchards belong to sector 23 and sector 24 of the Acequia Real del Júcar (ARJ) irrigation district respectively, at Algemesí municipality (Valencia, Spain).

For that, an agro-hydrological model has been implemented, based on the model AQUACROP developed by FAO, which simulate daily water balance on the Soil-Plant-Atmosphere system. At the same time, in order to give robustness to the obtained results, a remote sensing tool based on SEBAL algorithm has been used to estimate the real diary evapotranspiration on the orchards. Many of the data inputs to the model have been characterized by field works and meetings with managers, technics and other implicated users.

A proper adjustment between real evapotranspiration values simulated with the agro-hydrological model and obtained by remote sensing has been achieved on gravity irrigated orchards, nonetheless deviation is higher on drip irrigated orchards. Regarding the evaluation of drip irrigation implantation effects, a 22% irrigation volume reduction has been observed, generating a gross water saving of 1,370 m3/ha·year. This lower use of irrigation water produces an equivalent reduction of irrigation return flows, estimated on 1,240 m3/ha·year, so that net water savings could be significantly lower than gross savings when these return flows are reused by other users or environments in the basin. It has been demonstrated that the effect on water consumption is negligible, estimating a 130 m3/ha·year reduction (2%). However, an important variation on its distribution has been observed, since transpiration or beneficial consumption is incremented in 767 m3/ha·year (19%) because of a lower water stress in drip irrigated crops, meanwhile evaporation losses or non-beneficial consumption is reduced in 897 m3/ha·year (36%). This higher transpiration should generate a higher crop yields, as it has been proved by a comparison of a 626 orchards sample, where the kg/ha obtained during 2015 campaign was a 27% higher on the modernized orchards, generating a mean incomes increment estimated in 830 €/ha·year.

[CA] En el present treball es realitza un anàlisis dels efectes de la implantació del reg localitzat en el balanç hídric i les produccions dels cultius a escala parcel·la, havent fet una comparació durant la campanya 2016 entre parcel·les de cítrics abastides de manera tradicional amb reg per gravetat, i parcel·les modernitzades les quals fan ús del reg localitzat, pertanyents respectivament al sector 23 y sector 24 de la Séquia Reial del Xúquer (ARJ), ubicades en el municipi d'Algemesí (València).

Per a realitzar aquest anàlisis, s'ha implementat un model agro-hidrològic, basat en el model AQUACROP desenvolupat per la FAO, que permet simular el balanç hídric diari en el sistema Sòl-Planta-Atmosfera. De forma paral·lela, i amb l'objectiu de donar robustesa als resultat obtinguts, es realitza una estimació de valors d'evapotranspiració real diària fent ús de ferramentes de teledetecció basades en l'algoritme SEBAL. Part de les dades d'entrada per a la simulació agro-hidrològica d'aquest cas d'estudi han sigut caracteritzades mitjançant treballs de camp i entrevistes amb administradors, tècnics i demes usuaris implicats.

Com a resultats s'ha obtingut un bon ajust entre els valors de evapotranspiració real simulats amb el model agro-hidrològic i els obtinguts per teledetecció en les parcel·les amb reg per gravetat, mentre que la desviació es major en la simulació de les parcel·les amb reg localitzat. Respecte a la valoració del efectes del reg localitzat, s'ha observat que el volum de reg aplicat es redueix en un 22%, el qual ha generat un estalvi brut de 1.370 m3/ha·any. Aquest menor ús d'aigua produeix un descens pràcticament equivalent dels retors del reg, estimat en 1.240 m3/ha·any. Per tant, els estalvis nets podrien ser significativament menors als bruts quan aquests retorns son reutilitzat per altres usuaris o ecosistemes de la conca. S'ha comprobat que l¿efecte en l'aigua consumida es menyspreable, ja que s'ha estimat una reducció del consum de a penes 130 m3/ha·any (2%). En canvi, si s'observa una variació important en la seua distribució, ja que la transpiració o consum beneficiós s'incrementa en 767 m3/ha·any (19 %) per un menor estrès hídric dels cultius amb reg localitzat, mentre que les pèrdues per evaporació o consum no beneficiós es redueixen en 897 m3/ha·any (36%). Esta major transpiració es deuria traduir en una major producció dels cultius, com s'ha pogut constatar amb una comparativa de les produccions en una mostra de 626 parcel·les de ambdós sectors, on s'ha observat que la producció en kg/ha en la campanya 2015 va ser de mitja un 27% superior en les parcel·les del sector modernitzat. Aquest fet genera un increment mitjà dels ingressos estimat en 830 €/ha·any.

[ES] En el presente trabajo se lleva a cabo un análisis de los efectos de la implantación del riego localizado en el balance hídrico y las producciones de los cultivos a escala parcela, realizando una comparación durante la campaña 2016 entre parcelas de cítricos abastecidas de manera tradicional con riego por gravedad, y parcelas modernizadas que hacen uso del riego localizado, pertenecientes respectivamente al sector 23 y sector 24 de la Acequia Real del Júcar (ARJ), ubicadas en el municipio de Algemesí (Valencia).

Para llevar a cabo este análisis, se ha implementado un modelo agro-hidrológico, basando en el modelo AQUACROP desarrollado por la FAO, que permite simular el balance hídrico diario en el sistema Suelo-Planta-Atmósfera. De forma paralela, y con el objetivo de dar robustez a los resultados obtenidos, se lleva a cabo una estimación de valores de evapotranspiración real diaria haciendo uso de herramientas de teledetección basadas en el algoritmo SEBAL. Parte de los datos de entrada para la simulación agro-hidrológica de este caso de estudio han sido caracterizados mediante trabajos de campo y entrevistas con administradores, técnicos y demás usuarios implicados.

Como resultados se ha obtenido un buen ajuste entre los valores de evapotranspiración real simulados con el modelo agro-hidrológico y los obtenidos por teledetección en las parcelas con riego por gravedad, mientras que la desviación es mayor en la simulación de las parcelas con riego localizado. Respecto a la valoración de los efectos del riego localizado, se ha observado que el volumen de riego aplicado se reduce en un 22%, generando un ahorro bruto de 1,370 m3/ha·año. Este menor uso de agua produce un descenso prácticamente equivalente de los retornos de riego, estimado en 1,240 m3/ha·año. Por tanto, los ahorros netos podrían ser significativamente menores a los brutos cuando estos retornos son reutilizados por otros usuarios o ecosistemas de la cuenca. Se ha comprobado que el efecto en el agua consumida es despreciable, estimando una reducción del consumo de apenas 130 m3/ha·año (2%). En cambio, si se observa una variación importante en su distribución, ya que la transpiración o consumo beneficioso se incrementa en 767 m3/ha·año (19%) por un menor estrés hídrico de los cultivos con riego localizado, mientras que las pérdidas por evaporación o consumo no beneficioso se reducen en 897 m3/ha·año (36%). Esta mayor transpiración se debería traducir en una mayor producción de los cultivos, como se ha podido contrastar con una comparativa de las producciones en una muestra de 626 parcelas de ambos sectores donde se ha observado que la producción en kg/ha en la campaña 2015 fue de media un 27% superior en las parcelas del sector modernizado, generando un incremento promedio de los ingresos estimado en 830 €/ha·año.