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Convenios de colaboración CHEConvenios de colaboración CHE--CITACITA16 de junio de 201116 de junio de 2011jj
SEMINARIOSíntesis de resultados de los ConveniosSíntesis de resultados de los ConveniosCHE-CITA: La Red de Control de Calidad
A bi t l d R dí l C d l Eb
Red de Control de los Regadíos de laRed de Control de los Regadíos de la
Ambiental de Regadíos en la Cuenca del Ebro
Red de Control de los Regadíos de la Red de Control de los Regadíos de la Cuenca del Ebro: Síntesis de resultadosCuenca del Ebro: Síntesis de resultados
Daniel IsidoroDaniel [email protected]@aragon.esUnidad de Suelos y RiegosUnidad de Suelos y RiegosUnidad de Suelos y RiegosUnidad de Suelos y Riegos(Unidad Asociada EEAD(Unidad Asociada EEAD--CSIC)CSIC)CITACITA--DGADGA
Introducción: Cuencas seleccionadasEsquema de la presentación
Balance hidrosalino (Salinidad)B l d ( j d l i )Balance de agua (manejo del riego) Concentraciones y masas exportadasy p
Nutrientes A li i d N l f tili ióAplicaciones de N en la fertilizaciónConcentraciones y masas exportadas de NFósforo
Consideraciones sobre la metodologíaConsideraciones sobre la metodologíaLimitaciones y líneas de actuación futuras
Conclusiones
Introducción
ObjetivoObjetivoImpacto ambiental de las actividades agrarias en
l C d l Eb (S li id d NO )la Cuenca del Ebro (Salinidad y NO3)Balances de masas (agua, sales y salidas de N)
Desarrollo de la Red de Control Arba ER 2004 (hasta 2009 en el CITA)Arba ER 2004 (hasta 2009 en el CITA)…+ Violada ER 2005…+ Alcanadre ER 2007
+ Clamor Amarga + Valcuerna ER 2009…+ Clamor Amarga + Valcuerna ER 2009Trabajos relacionados
Aguas superficiales, tendencias, comparaciones
Introducción
Cuencas de estudio: RAA (3) RB (1) CAyC (1)
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Cuencas de estudio: RAA (3), RB (1), CAyC (1)
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BardenasBardenas AlcanadreAlcanadre
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N Clamor AmargaClamor Amarga# #
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#LEYENDA VioladaViolada
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PeraltillaBarrancodelaVioladaenZueraArbaenTausteUrgellEmbalses actualesRios
# Estaciones de aforos actuales
ValcuernaValcuerna#
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Ambito cuencaRegadíos futurosRegadíos actualesCanal.shpAlcanadreenBallobarValcuernaenCandasnosClamor AmargaJalón enGrisén ValcuernaValcuerna
#
Ambito cuenca
0 50 100 kilómetros
Introducción
Caracterización de las zonas: CultivosCaracterización de las zonas: CultivosCultivos dominantes: Alfalfa, cereal y maízArroz (Arba y Alcanadre), Frutales (Clamor), Maíz (Valcuerna)( y ), ( ), ( )Violada 2008-2009 Transformación superficie-aspersión
100
8090
100
50
6070
perfi
cie No cultivado
Otros cultivosFrutal-Hortaliza
30
4050
% s
up
Frutal HortalizaArrozCerealM í
010
20 MaízAlfalfa
0Arba Violada Violada
(2008-09)Alcanadre Clamor
AmargaValcuerna
Introducción
Caracterización de las zonas: RiegoCaracterización de las zonas: RiegoSuperficie y aspersión (% variables)Aspersión ↑ : Alcanadre (32 a 38% en 2008-10) y ArbaAspersión ↑ : Alcanadre (32 a 38% en 2008 10) y Arba
90
100
70
8090
e
50
60
uper
fici
2030
40
% s
u
GoteoAspersión
010
20p
Superficie
0Arba Violada
(<2008)Violada(>2009)
Alcanadre ClamorAmarga
Valcuerna
Balance de agua (mm)Balance hidrosalino
PEA = 39ETc = 1030c
ETr/ETc=69%Entradas = 1157Salidas = 1287
R = 541
ET 709
Sa das 8
ETr = 709
P = 385
Q* = 317
OE = 231
Q = 317
Q*/Q=58%Q = 548
Q /Q=58%OE=EL+AC+FC+AU+ES
Balance de aguaBalance hidrosalino
Balance negativo en general
Violada Alcanadre Clamor Valcuerna
TransformaciónSuperficie AspersiónFC Intensidad de cultivo (aspersión)Balance negativo en general…
Violada Alcanadre Clamor Valcuerna
2007 2008 2009 2010 2008 2009 2010 2010 2010R 570 500 283 279 534 665 682 551 809R 570 500 283 279 534 665 682 551 809P 369 363 538 451 366 414 358 312 290
OE 68 87 735735735 188 284 325 343 15 35OE 68 87 735735735 188 284 325 343 15 35Q 555 548 119611961196 190 517 663 716 152 393
ETr 588 579 579 618 700 834 829 724 926r
PEA 0 0 8 32 27 31 29 41 104ΔW -136 -177 -226 78 -60 -123 -192 -39 -290% -13% -17% -14% 9% -5% -8% -13% -4% -23%Q* 487 461 461 2 233 338 374 137 358
Q*/Q 88% 84% 39% 1% 45% 51% 52% 90% 91%
Balance hidrosalino
Balance de agua
Violada Alcanadre Clamor Valcuerna
Indicadores de manejo del riego (ER)
Violada Alcanadre Clamor Valcuerna
% 2007 2008 2009 2010 2008 2009 2010 2010 2010EfR 65 66 67 70 68 78 88 86 86EfR 65 66 67 70 68 78 88 86 86FC 63 67 84 90 81 81 87 97 102FD 52 53 56 0.2 26 31 36 16 33FD 52 53 56 0.2 26 31 36 16 33DH 37 37 52 28 6 12 11 12 7
Tipo de riego (aspersión)Violada: cambio a riego por
Riegos presurizados, posible efecto de la reutilización
g paspersión
efecto de la reutilización
Balance hidrosalino
Balance de aguaEn general Salidas > Entradas (ΔW>0) ¿Entradas noEn general Salidas Entradas (ΔW 0) ¿Entradas no
controladas?Cierre de balances aceptablepAspersión: ETr ↑ + PEA FC ↑ y EfR ↑OE: Alcanadre ↑ Clamor Amarga y Valcuerna ↓OE: Alcanadre ↑, Clamor Amarga y Valcuerna ↓
Importancia de considerar OE para el efecto del regadíoClamor y Alcanadre: EfR y FC ↑ Riego presurizado yClamor y Alcanadre: EfR y FC ↑ Riego presurizado y
posible reutilizaciónViolada:Violada:
Diferencias aspersión-inundación: FC ↑ y Q*-FD-DH ↓Introducción de filtraciones (ΔW↓): mejora el balanceIntroducción de filtraciones (ΔW↓): mejora el balance
Balance hidrosalino
Balance de aguaBalance de agua
5
6
14
16R (mm/día)P (mm)Q(m3/s)
Clamor Amarga
Gráficas R-Q: Desfase entre R y
3
4
Q (m
3 /s)
6
8
10
12
P (m
m)
Desfase entre R y Q en Valcuerna
Hidrogramas0
1
2
Q
0
2
4
6
Hidrogramas con mayor resolución 5 20
R ( /dí )
0
oct-0
9
nov-
09
dic-
09
ene-
10
feb-
10
mar
-10
abr-1
0
may
-10
jun-
10
jul-1
0
ago-
10
sep-
10
oct-1
0
0
(presencia de diluciones, mejora
l i d3
3.5
4
4.5
/s) 12
14
16
18
m)
R (mm/día)P (mm)Q(m3/s) Valcuerna
en las estimas de OE): Valcuerna
1
1.5
2
2.5
Q (m
3 /
4
6
8
10
P (m
m
0
0.5
oct-0
9
nov-
09
dic-
09
ene-
10
feb-
10
mar
-10
abr-1
0
may
-10
jun-
10
jul-1
0
ago-
10
sep-
10
oct-1
0
0
2
Balance hidrosalino
Concentración salina (puntos de salida)Responde a la salinidad de las cuencas (¿manejo del p (¿ j
riego en Alcanadre?)
Arba Violada Alcanadre Clamor ValcuernaArba Violada Alcanadre Clamor ValcuernaSDT (mg/L) 1975 1969 800 2233 7222CE (dS/m) 2 81 2 10 1 03 2 64 7 86CE (dS/m) 2.81 2.10 1.03 2.64 7.86
(DE) (1.26) (0.23) (0.19) (0.52) (0.75)CV% 45% 11% 18% 20% 10%
Salinidad alta y constante (disolución de yeso en Violada)
Salinidad media con episodios de salinidad elevada (ENR), bimodal
SDT(agua de riego) ~ 240 mg/L
Concentración salinaBalance hidrosalino
Problemas de salinidad para riego
Concentración salina
60%
70%VioladaAlcanadre
0%
40%
50%ValcuernaClamor AmargaArba
0%
30%
40% Arba
27%
10%
20%100%27%
33%
0%
10%
0 0 5 1 1 5 2 2 5 3 3 5 4 4 5 5 5 5 6 6 5 7 7 5 8 8 5 90 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9
CE (dS/m)
Concentración salinaBalance hidrosalino
Concentración salina
140
160
1 6
1.8
2.0
Alcanadre Q
60
80
100
120
Q (m
3 /s)
0 8
1.0
1.2
1.4
1.6
E (d
S/m
) Dilución en la ER en Alcanadre ( b t d
CE
0
20
40
60Q
0 0
0.2
0.4
0.6
0.8
CE (¿sobrantes de
riego?) Ef t d l0
oct-0
9
nov-
09
dic-
09
ene-
10
feb-
10
mar
-10
abr-1
0
may
-10
jun-
10
jul-1
0
ago-
10
sep-
10
oct-1
0
0.0
5.0 95.0 95.0 9
Efecto de las diluciones por escorrentías y por
3.0
3.5
4.0
4.5
3 /s)
5
6
7
8
S/m
)
3.0
3.5
4.0
4.5
3 /s)
5
6
7
8
S/m
)
3.0
3.5
4.0
4.5
3 /s)
5
6
7
8
S/m
)
Valcuerna
escorrentías y por AC (Valcuerna)
Hidrogramas
1.0
1.5
2.0
2.5
Q (m
3
1
2
3
4
CE
(dS
1.0
1.5
2.0
2.5
Q (m
3
1
2
3
4
CE
(dS
1.0
1.5
2.0
2.5
Q (m
3
1
2
3
4
CE
(dSValcuerna Hidrogramas
con mayor resolución
0.0
0.5
oct-0
9
nov-
09
dic-
09
ene-
10
feb-
10
mar
-10
abr-1
0
may
-10
jun-
10
jul-1
0
ago-
10
sep-
10
oct-1
0
0
1
0.0
0.5
oct-0
9
nov-
09
dic-
09
ene-
10
feb-
10
mar
-10
abr-1
0
may
-10
jun-
10
jul-1
0
ago-
10
sep-
10
oct-1
0
0
1
0.0
0.5
oct-0
9
nov-
09
dic-
09
ene-
10
feb-
10
mar
-10
abr-1
0
may
-10
jun-
10
jul-1
0
ago-
10
sep-
10
oct-1
0
0
1
100 100
Aguas de riego Violada
Balance hidrosalino
Ca+MgSO4+Cl
g gAguas de drenaje
Valcuerna
Violada
Clamor AmargaAlcanadre
Mg SO4
00Arba
g
Cinca
MonegrosAragón y
Ca HCO3+CO3 Cl+NO3Na+K
CincaCataluña
Masas de sales exportadasBalance hidrosalino
MSu = SQ*/Sregada (Mg/ha): Valcuerna>Violada>Arba>Alcanadre>Clamor Amarga
ER > ENR (excepto Arba)Violada: Cambio a aspersión MSu ↓Violada: Cambio a aspersión MSu ↓
MSu (Mg/ha) SQ* (Mg)ENR ER AH ENR ER AHENR ER AH ENR ER AH
Arba (2005-10) 3.1 2.8 5.8 167339 153643 320982Violada I (2006-07) 2.1 7.7 9.8 7953 29079 37032Violada I (2006 07) 2.1 7.7 9.8 7953 29079 37032Violada T (2008-09) -- -- -- 7973 15228 23201
Violada A (2010) 1.6 1.6 3.3 6606 6636 13242( )Alcanadre (2008-10) 2.0 2.7 4.7 127050 168421 295471Clamor Am. (2010) 1.6 1.7 3.3 81068 84473 165542Valcuerna (2010) 8.8 17.6 26.4 61802 123243 185045
Masas de sales exportadasBalance hidrosalino
Masas de sales exportadasDistribución asimétrica
60%
70%VioladaAlcanadre
50%
AlcanadreValcuernaClamor AmargaA b
30%
40% Arba
10%
20%
0%
10%
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
120
140
160
180
200
250
300
400
500
600
MS (kg d-1 ha-1)
Nutrientes
Fertilización N de los cultivos
kg N/ha 1995 1996 2005 2006 2007 2008 2009 2010Violada 243 297 155 103 118 63 100 138
Alcanadre 165 184 170Clamor Amarga 144Clamor Amarga 144
Valcuerna 221
Predominio del maízPresencia de frutales
(esp. goteo, 13%)
Ob d t f ió
Predominio de la alfalfa y los cereales de invierno
Maíz y dobles cultivos (guisante-maíz)
Obras de transformación
2009-10: Valcuerna > Alcanadre > Violada ~ Clamor Amarga
Cultivos y tipo de riego
Nutrientes
Fertilización N de los cultivosFertilización N de los cultivosDosis algo superiores a las recomendaciones (o ajustadas)
kg N/ha Violada Alcanadre Clamor Valcuerna RECOM
Maíz2009 108 340 - -
336-360Maíz 336 3602010 370 503 267 298
Cereal2009 98 146 - -
120-1802010 125 195 140 1652010 125 195 140 165
Alfalfa2009 116 66 - -
0 (<30)2010 31 32 111 1012010 31 32 111 101
Violada 2009: obras de t f ió (NF↓)
Maíz: dosis superiores en los transformación (NF↓); en
alfalfa Norg ↑sistemas de riego tradicionales
Alfalfa (Valcuerna y Clamor): dosisAlfalfa (Valcuerna y Clamor): dosis muy altas debidas a Norg (89% y 95%)
Nutrientes
Fertilización N de los cultivosAH 2009 y 2010Fertilización de la alfalfa500
600
AH 2009 y 2010Ferilización de los cereales500
600
300
400
kg N
/ha N Orgánico APLICADO (kg/ha)
N Mineral APLICADO (kg/ha)300
400
kg N
/ha N Orgánico APLICADO (kg/ha)
N Mineral APLICADO (kg/ha)
100
200
k
100
200
k
01
01 101
AH 2009 y 2010900
1000 Dosis más AH 2009 y 2010Fertilización del maíz
600
700
800
900
ha
N Orgánico APLICADO (kg/ha)N Mi l APLICADO (k /h )
elevadas Aportes de N orgánico
300
400
500
kg N
/h N Mineral APLICADO (kg/ha) (especialmente purín)Sensibilidad al Norg
0
100
200
1
Sensibilidad al Norg
Norg >> 170 kg/ha
Nutrientes
Fertilización N de los cultivoskg N/ha (encuestas)
Violada Alcanadre Clamor ValcuernaMin Org (%) Min Org (%) Min Org (%) Min Org (%)
2009 36 64 (64) 126 43 (25) - - - -123 60 (33)
2010 116 22 (16) 107 91 (46) 63 81 (56) 151 70 (32)Producción de N orgánico (kg N/ha) en cada cuenca (estadísticas agrarias)
Violada Alcanadre Clamor Valcuerna
113 57 (33)
Violada Alcanadre Clamor Valcuerna2009 62 79 - -2010 15 81 150 146
Alcanadre: diferencias grandes entre años Medias (kg N/ha)
Violada: encuestas ~ estadísticas( g )
Clamor Amarga y Valcuerna: encuestas ~ 2 · estadísticas
M % d N
Inseguridad en el cálculo de Norg. Establecer correctamente
Mayor % de Norg en cuencas con mayor producción ganadera
gla fertilización orgánica es fundamental
Nutrientes
Concentraciones de N (NO3)3
ENR > ERClamor Amarga: N-NH4=1.4 mg/L no despreciable frente aClamor Amarga: N NH4 1.4 mg/L no despreciable frente a
N-NO3=10.2 mg/L (17% de MN exportada) ¿Ganadería e industrias agroalimentarias?
Valcuerna >> Resto (intensidad de cultivo/aspersión, ¿OE?)
NO (mg/L)NO3 (mg/L)ENR ER AH (%>50)
A b (2005 10) 43 9 34 1 39 3 (23)Arba (2005-10) 43.9 34.1 39.3 (23)Violada (2006-10) 21.7 20.6 21.2 (2)
Alcanadre (2008-10) 24.1 17.6 20.9 (0)Clamor Am. (2010) 45.2 35.2 40.2 (14)Valcuerna (2010) 118.2 108.3 113.1 (100)
Masas de N exportadasNutrientes
MNu = NQ*/Sregada (kg N/ha)ER > ENRCambio a riego por aspersión (Violada) MNu ↓¿Por qué Valcuerna ↑? ¿Intensidad de cultivo,
NOE b ti ió d Q ?NOE, sobreestimación de Q…?MNu (kg/ha) NQ* (Mg)
ENR ER AH ENR ER AHArba (2005-10) 11.9 15.0 26.9 814 671 1485
Vi l d I (2006 07) 5 5 18 4 23 9 21 70 90Violada I (2006-07) 5.5 18.4 23.9 21 70 90Violada T (2008-09) 13.7 29.1 42.9 17 39 55
Violada A (2010) 4 0 4 4 8 4 16 18 34Violada A (2010) 4.0 4.4 8.4 16 18 34Alcanadre (2008-10) 11.8 12.5 24.3 740 781 1521Clamor Am. (2010) 7.4 8.1 15.5 374 411 785Clamor Am. (2010) 7.4 8.1 15.5 374 411 785Valcuerna (2010) 33.5 60.3 93.8 235 424 659
Nutrientes
Fósforo (ER 2009 y AH 2010): PT (mg/L)Clamor Amarga > Alcanadre > Valcuerna > VioladaDistribuciones asimétricasDistribuciones asimétricas
Violada Alcanadre Clamor Amarga ValcuernaMediana 0.05 0.13 0.53 0.12Media 0.08 0.17 0.59 0.21Máximo 0.18 0.40 1.08 1.14
P ligado al predominio de la fertilización orgánicaMedidas puntuales (cada 21 d)Establecer masas exportadas y P aportado por
fertilización
Nutrientes
Fósforo (ER 2009 y AH 2010): PT (mg/L)
10 VIOLADA ALCANADRE
CLAMOR AMARGA VALCUERNACLAMOR AMARGA VALCUERNA
Ciprinícolas (25%) Salmonícolas (46%)
1
P/L
0.1
mg
Aguas destinadas a consumo humano (46%)
0.01
09 09 09 09 09 09 09 09 09 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
Umbral de eutrofización
04/0
05/0
06/0
07/0
08/0
09/0
10/0
11/0
12/0
01/
02/
03/
04/
05/
06/
07/
08/
09/
10/
Consideraciones metodológicas
Términos más importantes del balance de aguaR – Q – (P) – ETr (balances de agua en el suelo)( ) r ( g )Cálculo de la ETr (ETr < ETc)Mejora de los balances de agua en el sueloMejora de los balances de agua en el suelo
Uso de información más detallada de suelos y de riegoMuestreo de propiedades hídricas de los suelosMuestreo de propiedades hídricas de los suelosMejor caracterización del riego
Mejor definición de los cultivos presentes sobre cadaMejor definición de los cultivos presentes sobre cada tipo de suelos (y con cada tipo de riego)
Utilización de SIG catastralUtilización de SIG catastralMejor definición de las unidades de trabajo (por
debajo del nivel de CR) con el concurso de SIGIncorporar estrés salino, capa freática…
Consideraciones metodológicas
Términos más importantes del balance de aguaCálculo de la ETr (ETr < ETc)r ( r c)Uso de teledetección
Proporciona estimaciones de la ET real por píxel p p pteniendo en cuenta las condiciones específicas del cultivo
B d l fl t i d l fi iBasadas en la reflectancia de la superficieEstimaciones puntuales en el tiempo (interpolar
entre mediciones)entre mediciones)Proporciona periódicamente cartografía de
superficies regadas, cultivos y su estado de p g ydesarrollo
Aplicación a corto plazo en la USyR
Consideraciones metodológicas
Determinación de las masas exportadas Fuentes de error en el muestreo Análisis en cada
cuencaSelección de la hora de muestreo en el día y
reducción del número de muestras necesarioError asociado a las masas exportadas calculadas
Mejora de las estimas de Q Estaciones de aforo j Q(¿Valcuerna?)
Determinar la masa de P exportadap
Entradas de N por fertilizaciónDiscrepancia encuestas datos estadísticosDiscrepancia encuestas-datos estadísticos
Aumentar la intensidad de muestreoUtilización de otras fuentes (cooperativas)Establecer las entradas de P con la fertilización
Balances hidrosalinosConclusiones
Cierre correcto, aunque domina ΔW<0 ¿OE?En Valcuerna ΔW<-23% ¿OE, sobreestimación de Q?¿
Contaminación del regadío Necesidad de considerar OE (determinar Q* < Q)
Riego por aspersión: EfR-FC ↑Violada:
Cambio de sistema de riego Q*-FD↓, FC-EfR↑Estimación de ETr por nuevos métodosr
Exportación de salesSDT: Valcuerna >> Clamor > Arba > Violada > AlcanadreSDT: Valcuerna Clamor Arba Violada AlcanadreMSu: Mismo orden. ER > ENR (Q↑ en ER: sobrantes)Violada: Cambio de sistema de riego MSu↓Violada: Cambio de sistema de riego MSu↓
Conclusiones
FertilizaciónMayores dosis corresponden a fertilización orgánica
(pocas aplicaciones muy elevadas)Aportación de N orgánico Incertidumbre
Nutrientes[NO3]: ENR > ER, MNu: ER > ENR (sobrantes)[NO3]: Valcuerna >> Clamor Amarga ~ Arba > Violada ~[NO3]: Valcuerna Clamor Amarga Arba Violada
Alcanadre[PO4]: Clamor Amarga > Valcuerna ~ Alcanadre > Violada[ 4] gEn Clamor Amarga: NH4↑ y PO4 máximo ¿Industria
agroalimentaria?Valcuerna: MNu↑↑ ¿NOE, sobreestimación de Q,
infraestimación de NF?Violada: Cambio de sistema de riego MNu↓
GRACIAS POR SU GRACIAS POR SU ÓÓATENCIÓNATENCIÓN