INTRODUCCIÓN: La capacidad que tiene el suelo de retener el agua es reconocida como una de sus propiedades que hace posible la vida de las plantas al propiciarle el agua necesaria durante el periodo de tiempo que media entre la lluvia y los riegos. La humedad del suelo se puede caracterizar evaluando su contenido o estado energético. Generalmente, a cada contenido de humedad se le puede asociar un estado energético; y con una serie de pares de valores se puede construir una curva o una ecuación que describa la relación La rela relaci ción ón entr entre e el cont conteni enido do de hume humeda dad d y la succi succión ón (pot (poten enci cial al mátr mátric ico o,, necesaria para e!traerla, es una propiedad básica del suelo. La curva de retención de humedad, re"le#a la capacidad del suelo o cualquier otro medio poroso para retener el agua. Las curvas de retención de humedad del suelo son muy $tiles para obtener el pote potenc ncia iall mátr mátric ico o del del agua agua del del suel suelo, o, una vez dete determ rmin inad ado o el cont conten enid ido o de humedad. %on base en estos valores es posible de"inir el momento oportuno de riego y calcular la lámina de agua que debe aplicarse. &stas curvas también se utilizan para conocer la distribución del tama'o de los poros y, con base en esta in"o in"orm rmaci ación ón,, para para sabe saberr la "rac "racci ción ón del del espa espaci cio o poros poroso o que que puede puede dren drenar ar "ácilmente después de un riego y contribuir a la aireación del suelo. La curva de retención de humedad se puede determinar en el campo o en el laboratorio.
OBJETIVOS eterminar la curva de retención de humedad de un suelo.
MARCO TEORICO &l punto de marchitamiento permanente ()*) "ue propuesto en +++ por -riggs y hants, hants, y se de"ine como el contenido contenido de humedad e!istente e!istente en un suelo cuando una planta indicadora (girasol o #itomate con / o 0 ho#as recién marchita no es capaz de recobrar su turgencia ni en una atmos"era saturada de humedad. &l contenido de humedad del suelo donde crece la planta es variable; por lo tanto, evaluarlo todo. Gavande de"ine a la capacidad de campo como la cantidad de agua que un suelo retiene contra la gravedad cuando se le de#a drenar libremente. &n suelo bien drenado, por lo general se llega a este punto, apro!imadamente /1 horas después de irrigar. irriga r. eg$n 2arro. &l término capacidad de campo (%% "ue introducido por 3eihmeyer y 4endric5son en +6+, quienes lo de"inieron como la má!ima cantidad de agua
que un suelo puede retener en contra de la "uerza de gravedad; e!presado de otra "orma, es el contenido de humedad que permanece en suelo después de un riego pesado o de una lluvia "uerte, cuando cesa prácticamente el movimiento descendente del agua. ebe aclararse que la de"inición implica un libre movimiento del agua en el suelo y la acción $nica de la gravedad, sin evaporación u otra "uerza e!terna que actué sobre el suelo. La capacidad de campo también se de"ine como el l7mite superior del agua del suelo aprovechable por las plantas. Humedad aprovechable=θCC −Θ pmp
&n general, es di"7cil determinar los contenidos de humedad del suelo a capacidad de campo y a punto de marchitamiento permanente; los valores que se obtienen no son constantes, es decir var7an en "unción de los cambios naturales del suelo, de la temperatura y de otros "actores ambientales. )or tal motivo, el uso de esta clasi"icación de la humedad del suelo quedó restringido al cálculo de láminas de riego para condiciones prácticas, no e!perimentales, donde no se requiere evaluaciones precisas de la humedad del suelo. 8unque en general la humedad del suelo disponible para las plantas "ue establecida como la di"erencia entre los valores de capacidad de campo y punto de marchitamiento permanente, en la práctica no es posible evaluar con precisión tales valores, ni todos los cultivos igual a una misma condición de humedad del suelo. 8 medida que el suelo pierde humedad, el potencial h7drico se hace más negativo y disminuye el crecimiento de las plantas. &l aprovechamiento del agua del suelo por las plantas depende de la capacidad de éste para almacenar grandes cantidades de agua; asi mismo de un alto potencial h7drico; del crecimiento y actividad de las ra7ces y su e!ploración de un gran volumen de suelo; de aireación y temperatura apropiadas; de la sanidad del suelo y plantas, y del adecuado suministro de agua. eg$n %oras9 Las curvas de retención de humedad se usan9 )ara determinar la porción de agua que puede ser "ácilmente absorbida por los pelos absorbentes del sistema radical de las plantas y para clasi"icar los suelos para "ines de riego. )ara determinar la relación entre la tensión de humedad y otras propiedades "7sicas de un suelo, por e#emplo, la conductividad capilar, conductividad térmica, etc.
)ara detectar posibles cambios en la estructura del suelo, por e#emplo, producidos por el laboreo agr7colas, mezcla de capas de suelo, etc. 8 continuación, se presentan algunos métodos para estimar la curva de retención de humedad9 *:<< & 828 & )>&?@2 La estimación se basa en la aplicación de aire a presión sobre muestras de suelo saturado. La variación de presiones oscila entre A.+ hasta +0 atmos"eras. Las presiones menores de +.A atmos"eras se llevan a cabo en la olla de presión y las mayores a este nivel en la membrana de presión. La preparación de las muetras para su proceso, tanto en la olla como en la membrana de presión, es seme#ante a la técnica operativa empleada en la determinación de %% y )*) por el método de la olla y membrana de presión respectivamente. %omo resultado se obtiene una curva de "orma hiperbólica, lo que puede a#ustarse por medio de una regresión simple. *:<< ?2?>&%< < &*)B>?%< )alacio, 3. (+CC, propuso una ecuación de tipo e!ponencial y e!plica que, si se llevan los valores de 4 y ) s! a un papel logar7tmico, se alinean siguiendo apro!imadamente una recta, por lo menos entre los valores de )*) y de la %%, y la probable ecuación de la l7nea es THS =
K n
PSX
+ C
onde9 THS ❑
PSX
D tensión del suelo, atm Dpor ciento de humedad respecto al peso del suelo seco, E
nD e!ponente que depende de las caracter7sticas y propiedades "7sicas del suelo. K
D constante que también depende de la te!tura, estructura compactación del terreno. C
D esta constante también depende de caracter7sticas y propiedades "7sicas del suelo. 8nalizó varias curvas de retención de humedad de di"erentes te!turas desde arenosos hasta arcilla, encontró un modelo de regresión entre la capacidad de campo (%% y la constante %, cuyo valor es9
C =−0.000014 ( CC )
2.7
+ 0.3
Los puntos de %% y )*), pueden considerarse conocidos, puesto que, para estos valores de porcenta#e de humedad, la tensión de humedad del suelo, son apro!imadamente constantes a A.6 y +0 atmos"eras respectivamente, haciéndose posible despe#ar los valores de los parámetros n y F. %onociendo los parámetros de la ecuación, es posible estimar la tensión de humedad del suelo (4 para valores conocidos de porcenta#e de humedad P (¿¿ SX )
¿
.
&!presando en su "orma logar7tmica, la ecuación que relaciona la 4 con PSX se tiene que log ( TSH −C )=logK −n log PSX
Para el cálculo de los parámeros !"# $ !%# se usa" las s&'u&e"es ecuac&o"es: n=
log ( T PMP −C ) −log ( T CC −C ) log P CC − log P PMP
logK =log ( T PMP−C ) + N log P PMP
onde9 T PMP T CC P PMP
Dtensión del suelo a porcenta#e de marchitamiento, igual a +0 atm. Dtensión del suelo a capacidad de campo, igual a A.6 atm. Dpor ciento de humedad del suelo a porcenta#e de marchitamiento
permanente, en E. PCC
D por ciento de humedad del suelo a capacidad de campo
METODO(O)*A
eterminación de capacidad de campo
MATERIA(ES: +. uelo seco y tamizado a mm emueva las muestras de suelo con ayuda de una espátula colocándolas dentro de botes de aluminio previamente pesados y pese para obtener el peso • • • • • • • •
+, -,
.,
/, 0, 1,
2, 3,
de suelo h$medo, posteriormente meta a la estu"a para el secado hasta peso constante (/ hrs y obtenga el peso del suelo seco.
eterminación del punto de marchitamiento permanente.
MATERIA(ES: e usan los mismos, $nicamente hay cambio en los siguientes9 *embrana de presión )latos para presión de hasta +0 bars oporte triangular &#ecute los pasos +, y 6 del procedimiento para %%. &limine el e!ceso de agua y coloque el plato en el "ondo de la membrana de presión sobre el soporte triangular y conecte la manguera de drena#e. &n el caso de que se usen más platos, el siguiente es colocado sobre 6 separadores de hule que a su vez son puestos sobre e primer plato cerca del borde e!terno guardando una separación de +AJ entre ellos (se pueden colocar hasta tres platos. %ierre la membrana colocando los pernos por pares y en "orma alterna aplicando una presión uni"orme a todas las tuercas mariposa. &ncienda el compresor y espere a que se genere una presión de 6AA )?. 8plique una presión de +0 atmós"eras hasta obtener el equilibrio que se logra cuando de#a de escurrir agua. al equilibrio puede alcanzarse en +1, /, 6C y /1 horas. &#ecute los pasos K y 1 del procedimiento para calcular %%. • • •
+, -,
., /,
0,
φ m=a ( θg )
+ C
onde9 )ara encontrar el valor de las constantes9 C =−0.000014 ( θgcc )
2.7
+ 0.3
θg θg (¿¿ CC )− log (¿¿ PMP) log ¿ log ( 0.3 −C )−log ( 15−C )
b=
¿
θg
¿
(¿ PMP ¿ ) ¿ log a =log ( 15−C )−b log ¿ %on los valores de las constantes sustituyéndolas en la ecuación y de valores θg (contenido de humedad desde %% a )*) obteniendo as7 sus φm
correspondientes
. se deben de tener al menos +A pares de valores de
θg
y φ m , se aconse#a los primeros correspondan a A.6, A.C, + atmos"eras y los demás valores equiespaciados. %on estos pares de valores construya la grá"ica de la curva. )roponga
φm
en el
e#e yM y θg en el !M.
RESU(TADOS eterminación de las constantes de humedad del suelo (capacidad de campo, punto de marchitamiento permanente y humedad aprovechable
•
N%álculo del contenido de humedad a %apacidad de %ampo )sh9 .C g )ss9 K.+6 g ara del bote9 +.AC g
ϴgcc D
+C.0
N%álculo del contenido de humedad a )unto de *architamiento )ermanente )sh9 1./ g )ss9 K.+ g
4'
5m
16.52
0"3
14
12.8
0"41
1
10
3"81
9.5
6"07
8.8
4.8 D +C.0 O 1.CC/ %on los parámetros anteriormente obtenidos se calculó la curva de retención de humedad.
10"04
12"41
8.6264
eterminación de la curva de retención de humedad del suelo
•
15
C =−0.000014 ( 16.522 ) b=
2.7
+ 0.3
log ( 0.3 −0.2727 ) −log ( 15−0.2727 ) log ( 16.522 )− log ( 8.626 ) 8.6264
(¿) log a =log ( 15−0.2727 )−(−9.68 ) log ¿
CURVA DE RETENCIÓN DE HUMEDAD PARA EL CULTIVO DE FRIJOL CONVENCIONAL 16 14 12 10
! 8 6 4 2 0 8
9
10
11
12
ϴg
DISCUSIÓN
1.CC/
4.8 D %.% O ).*.)
0"883
11.78
ϴg)*) D
N%álculo de la humedad aprovechable
0"6
12
9
ara del bote9 +.A0 g
13
14
15
16
17
CONC(USIÓN
)>&GP28 +. e acuerdo al "enómeno de histéresis Q%ómo ser7an los valores de Rg a 0 y +A atm si la curva "uera de humedecimiento en vez de una de secadoS Q)or quéS ibu#e una curva de secado y una de humedecimiento y diga cuál es la que determino, pensando que se partió de muestra saturada.
La curva que se determino "ue la de secado
BIB(IO)RA6IA: ampat 8. Gavande. ++.T7sica de suelo principios y aplicaciones. *é!ico. &ditorial limusa. Uarren Torsythe. T7sica de suelos. %osta rica instituto interamericano de ciencias agr7colas. +1A
