Reseña

La actual agricultura desde hace tiempo dejó de desarrollarse sobre criterios de analogía nómada que se fundamentaron sobre la conveniencia de escoger continuamente las áreas potencialmente agrícolas para cultivarlas. El crecimiento exponencial demográfico de la población exige condiciones rigurosas respecto del uso de la tierra que no dejan espacio a la verificación de aptitud de un suelo. Bajo esta visión, el agricultor debe adaptarse a la situación del ambiente para llevar a cabo sus cultivos. Esta situación está gobernada por distintos factores que son fundamentales en la productividad de una tierra, entre los cuales uno de los más importantes es el drenaje agrícola, una actividad que desde una perspectiva empírica puede parecer fácil, pero con los fundamentos técnico-científicos que la hacen eficiente, es relativamente compleja.
El drenaje de las tierras agrícolas, a pesar de ser un factor complementario y necesario a las obras de riego, generalmente no es considerado al momento de adecuar una tierra para el desarrollo de cultivos. Esta acción incompleta del manejo del agua en un predio agrícola incide para que existan limitantes en la obtención de buenas cosechas y que estas sean continuas en una zona determinada. Áreas sin sistemas de drenaje en zonas húmedas sólo pueden ser cultivadas en épocas secas, en donde los excesos de agua eliminan la posibilidad de utilizar estas tierras en épocas lluviosas. En contraste, la falta de estos sistemas de drenaje en zonas áridas ha ocasionado que tierras potencialmente productivas queden obsoletas debido a las concentraciones relativamente importantes de sales que se adicionan y/o alteran con el agua de riego o de forma indirecta con las lluvias esporádicas, todo lo cual termina elevando repentinamente el nivel freático salobre, y que al no tener por donde evacuar crean problemas osmóticos y fitotóxicos que complican el normal desarrollo de las plantas.
En el Ecuador, los problemas debido a la falta de sistemas de drenaje agrícola desde hace tiempo han restringido el desarrollo total de áreas importantes que podrían servir para cultivar. Los problemas por exceso de agua básicamente se concentran en las provincias del Guayas y Los Ríos, propiciando en algunas zonas que la agricultura sea una actividad selectiva de tierras agrícolas y de desarrollo estacional, en donde sólo se cultivan plantas de ciclo corto bajo un régimen de secano. Por otro lado, según el Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca [MAGAP], en su Plan Nacional de Riego y Drenaje 2012 – 2017, menciona que se han detectado problemas de salinidad en áreas agrícolas de Santa Elena, Loja (Catamayo) e Imbabura (Salinas de Ibarra) por la falta de adecuados sistemas de drenaje.
En forma alterna, las metodologías que son aplicables al diseño de los sistemas de drenaje agrícola sólo permiten tener resultados aproximados debido a que los factores involucrados (lluvia, suelo y cultivo) son muy cambiantes en el espacio y en el tiempo. Sin embargo, seleccionar la alternativa adecuada para un problema específico va a depender de manera sustancial del nivel de formación y del conocimiento que tenga el técnico agrícola.
El proyecto de todo un sistema de drenaje inicia con la determinación de la lluvia de diseño, un parámetro que es difícil de establecerlo en forma específica debido a lo estocástico de los volúmenes de precipitación cuya variabilidad se hace evidente en el comportamiento de los datos de un registro histórico seleccionado. Esta incertidumbre respecto de la cantidad de lluvia con la cual se diseña una obra, que se enmarca dentro de un término definido como tiempo de retorno, hace que la obra ya construida esté expuesta a una alta probabilidad de falla.
Asimismo, las múltiples variables influyentes en un suelo respecto de su capacidad para drenar o para permitir el flujo del agua a través de él, no dejan otra opción que idealizar ciertas condiciones con el fin de establecer un comportamiento hidrodinámico de forma aproximada, haciendo también que los elementos de diseño tengan cierto nivel de inseguridad. Uno de estos elementos es el espacio entre drenes, un parámetro que está en función del cultivo y de varias características edáficas y hasta geológicas, como es el caso de la conductividad hidráulica, que por más que se utilicen métodos con la mayor precisión posible y apegados a la realidad de las circunstancias, siempre se obtendrán valores carentes de exactitud, ya que su variabilidad si bien cambia espacialmente también lo hace temporalmente.
El uso de los fundamentos teóricos de la hidráulica aplicados al drenaje, ayudados por herramientas matemáticas como el cálculo diferencial, han permitido arribar a varias propuestas metodológicas que deben entenderse a plenitud para solucionar un problema. Propuestas como la de Hooghoudt, que a pesar de que se desarrollan bajo condiciones supuestas como, por ejemplo, el hecho de dar por cierto que el flujo de agua subterránea es permanente, es una alternativa muy utilizada en el diseño de drenaje sub-superficial. En consecuencia, los pocos textos que se han escrito sobre esta temática se han desarrollado dentro de un lenguaje que reviste cierta complejidad al momento de adquirir el conocimiento que tratan de difundir, situación que incluso causa que algunos técnicos agrónomos sientan cierta aversión en el manejo de un elemento que es fundamental en la productividad agrícola en las zonas húmedas, y de forma inverosímil, también en las zonas áridas.
Bajo el contexto mencionado, esta obra se ha escrito tratando de darle sentido pragmático y fácil entendimiento a través de una redacción inteligible en cada una de las temáticas que en él se describen sobre el drenaje agrícola, detallando los conceptos de forma teórica e ilustraciones gráficas con el propósito de que pueda ser utilizado desde el estudiante de grado de la agronomía hasta los de posgrado, así como los técnicos agrícolas involucrados con el riego y drenaje de los cultivos. Además, se ha tratado de reforzar ciertos criterios más complicados con ejemplos de aplicación. Se ha estructurado en siete capítulos, describiendo cada temática en forma ordenada hasta llegar al detalle de los aspectos y cálculos para diseñar los sistemas de drenaje agrícola.
En el capítulo uno se empieza describiendo la parte conceptual del drenaje agrícola a través de sus características, sus ventajas y las limitaciones; así como su relación con la salinidad del suelo. Las propiedades físicas de los suelos relacionadas con el drenaje en donde se detalla, por ejemplo, un parámetro importante como la infiltración, es la parte que se describe en el capítulo dos. Subsecuentemente, en el capítulo tres se explica sobre la conductividad hidráulica, así como los elementos que influyen sobre ésta y los métodos para su determinación. Complementariamente, en el capítulo cuatro se hace una descripción de los principales estudios para identificar los problemas de excesos de agua como también para la realización de los diseños de drenaje agrícola, exponiendo sobre herramientas tan importantes como los pozos de observación y los piezómetros.
En los capítulos cinco y seis se indican los factores y metodologías de cálculo de parámetros para el diseño de drenaje subterráneo y superficial, respectivamente. En el primer caso se detallan las fórmulas para calcular la distancia entre drenes, las profundidades de éstos, los diámetros de las tuberías, sus materiales envolventes y demás complementos de diseño. En lo concerniente al diseño de drenaje superficial se ha tratado de abarcar todos los aspectos comprendidos en los tres componentes de proyecto: agronómico, hidrológico e hidráulico; explicando detalladamente temas como el tiempo de drenaje de los cultivos, el método del número de curva para estimar la escorrentía y la relación del 20 – 40 para dimensionar los drenes colectores. Además, en este capítulo también se trata sobre el método racional, que es la alternativa para el diseño de ciertas estructuras de derivación en las obras de drenaje. El texto termina con el capítulo siete, en donde se expone en forma breve sobre la alternativa del drenaje por bombeo.
EL DRENAJE AGRÍCOLA Y SUS ELEMENTOS DE DISEÑO es un texto que lo he escrito, tal como lo menciono anteriormente, tratando de utilizar un lenguaje lo más sencillo posible; pues como agrónomo, orientado a la ingeniería agrícola, he podido palpar la gran complejidad que presentan los pocos textos que sobre drenaje se han publicado. Queda entonces a la disposición de ustedes esta humilde obra, que aspiro sea de gran ayuda para el estudiante de la ingeniería agrícola y de los técnicos que se inician como diseñadores de los sistemas de drenaje.

Freddy Gavilánez


“Largo es el camino de la enseñanza por medio de teorías, breve y eficaz por medio de ejemplos”.
Séneca