geomorfologia aula 10 humedad en el suelo (1)
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HUMEDAD EN SUELO - se tiene que hacer uso adecuado del suelo para un desarrollo sostenible.TRANSCRIPT
GEOMORFOLOGIA
El suelo III El agua del suelo.
Facultad de Ingeniería Agraria Carrera Profesional de Ingeniería Ambiental
RMMV
El suelo como sistema disperso. La fase sólida. La fase líquida. La fase gaseosa. Composición del suelo. Los componentes mayores del suelo. El agua del suelo. Principales propiedades físicas de los suelos. Textura. Estructura. Densidad. Porosidad. Permeabilidad. Drenaje. Color del suelo. Propiedades químicas del suelo.
GEOMORFOLOGIA El suelo III El agua del suelo.
EL SUELO COMO SISTEMA DISPERSO. La fase sólida. La fase líquida. La fase gaseosa.
GEOMORFOLOGIA El suelo III El agua del suelo.
GEOMORFOLOGIA El suelo III El agua del suelo.
GEOMORFOLOGIA El suelo III El agua del suelo.
INTRODUCCION
• El conocimiento directo y continuo del contenido de agua en el suelo
• La creciente competencia por los escasos recursos hídricos disponibles exige cada día un mayor control de la eficiencia en su uso
GEOMORFOLOGIA El suelo III El agua del suelo.
Medición de la
humedad del suelo
Métodos Directos Métodos Indirectos
GEOMORFOLOGIA El suelo III El agua del suelo.
Medición por distintos métodos Estimación a ojo
Siglo XX 1940 1995 2010
Gravimetría S. de neutrones
Tensiómetros, Bloques
Sensores modernos TDR FDR
Posibilidad de automatizar
los registros
Medidas puntuales
HISTORIA DE LA MEDICION DEL CONTENIDO
DE LA HUMEDAD DEL SUELO
GEOMORFOLOGIA El suelo III El agua del suelo.
GEOMORFOLOGIA El suelo III El agua del suelo.
Sonda TDR (Reflectometria en el
Domino del Tiempo)
Sonda FDR (Reflectometria en el
Domino de la Frecuencia)
Sensores de humedad
Frequency Domain Reflectometry (FDR)
12
3
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Basado en la medida de
la Constante dieléctrica
del suelo
CD agua 80
CD sólida 3-5
CD aire 1
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Solido
Agua
Aire
Mt
Va
Vw
Vs
Ma
Mw
Ms
Vt
Pt
EL SUELO
Da=Vt/Ms
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HUMEDAD GRAVIMÉTRICA (Hg)
Porcentaje de peso de suelo ocupado por agua
75.1 g
X 100 = 33.1 % Humedad
gravimétrica
24.9 g100 g
24.9 g
75.1 g
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HUMEDAD VOLUMÉTRICA (θ) (Hv)
Porcentaje de volumen de suelo ocupado por agua
81.7 cm3
18.3 cm
Humedad del 22.4%
81.7 cm3
X 100 = 22.24 %
18.3 cm3
Humedad
Volumétrica
(θ)
=
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Es el peso de suelo ocupado por el agua. Por ejemplo, si en una muestra de suelo humedecido 14 grs son de agua y 65 grs son de suelo, la humedad gravimétrica será el resultado de dividir 14 entre 65 y multiplicar por 100, es decir, el 21,5% 21. Es el porcentaje de peso de suelo ocupado por el agua. Por ejemplo, si en una muestra de suelo humedecido, 12 cm3 son de agua y 48 cm3 son de suelo, la humedad volumétrica, será el resultado de dividir 12 entre 48 y multiplicar por 100, es decir, el 25%.
HUMEDAD GRAVIMÉTRICA (Hg)
HUMEDAD VOLUMÉTRICA (θ) (Hv)
RELACIÓN ENTRE Hg y Hv
Hv = Hg X da
Textura del suelo
Arenoso
Franco - arenoso Franco
Franco – arcilloso
Franco – Limoso
Arcilloso
Densidad aparente (da)
g/cm3
1.65
1.50 1.40
1.35
1.30
1.25
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HUMEDAD DEL SUELO EN SU PUNTO DE SATURACION
AGUA DE DRENAJE RAPIDO
CAPACIDAD DE CAMPO (CC)
AGUA UTIL
PUNTO DE MARCHITES PERMANEBTE (PMP)
CAPACIDAD DE AIREACION
AGUA DE DRENAJE LENTO O AGUA CAPILAR
AGUA NO UTILIZABLE
Punto de Saturación: Después de una lluvia copiosa o riego abundante todos los poros se encuentran ocupados por agua
Capacidad de campo (CC): El agua ocupa los poros pequeños y el aire los poros grandes.
Punto de marchites permanente (PMP): La planta no puede absorber todo el agua que necesita porque esta retenida de manera irreversible.
Conceptos relacionados con el contenido de humedad de un suelo
TEXTURA CC PMP
ARENOSO - FRANCO 14 % 6 %
FRANCO – ARENOSO 16 % 7 %
FRANCO 31 % 13 %
FRANCO – LIMO 38 % 16 %
ARCILLOSO – LIMOSO 45 % 18 %
ARCILLOSOS 48 % 19 %
Conceptos relacionados con el contenido de humedad de un suelo
http://www.maf.govt.nz/mafnet/schools/activities/swi/swi-04.htm
Conceptos relacionados con el contenido de humedad de un suelo
saturado de humedad
capacidad de campo
punto de marchitamiento
permanente
seco a 105ºC
SUELO
Métodos para medir θ
•Gravimétrico
• Sacar suelo, pesarlo cuando está húmedo, pesarlo cuando está seco
•Volumétrico
• Obtenga un cilindro de suelo sin modificación (densidad original); pesar, secar, pesar otra vez
Ventajas Desventajas - Preciso (+/- 1%) - No puede repetir en el
- Barato mismo lugar
equipo - gratis - Consume mucho tiempo
por muestra - gratis - Lento: 2 días mínimo
Métodos : Directos
http://www.ianr.unl.edu/pubs/ irrigation/graphics/g690-06.jpg
Método Indirecto por tacto: conozca su suelo
• Puede determinar humedad del suelo con suficiente precisión usando el tacto.
¿Es posible hacer una cinta de suelo? ¿Pegar el suelo en la mano? ¿Puede pulverizarlo fácilmente?
• Aunque rústico, la información es inmediata y el agricultor la obtiene en el predio y él piensa sobre las condiciones del agua y suelo
• Posiblemente la estrategia más efectiva para controlar el agua en el campo
Métodos Indirectos
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• ¿Qué es un tensiómetro? - El tensiómetro es un instrumento que se utiliza para
determinar la frecuencia de riego, basado en la medición del potencial matricial del agua en el suelo, o en términos simples el esfuerzo que realizan las raíces del cultivo para extraer del suelo la humedad que necesita. De modo que el instrumento actúa como una raíz artificial.
• ¿Cómo funciona? - Consiste en una capsula permeable y porosa de
cerámica conectada a un por un tubo hermético a un manómetro, u otro medidor de presión (figura 1). El rango de presión del instrumento se mide generalmente en centibares (0 a los 100 cb).
TENSIÓMETROS
25 25
Vaso
Indicador
depósito
Cuerpo
Separable
TENSIÓMETROS
Figure S.2. (Left) Newly installed tensiometer with Tensimeter (Marthaler et ah, 1983/ being used to sense the tension through a rubber septum that closes the top of the tensiometer tube. (Right) Example of reading a previously installed tensiometer. The black tube of the Tensimeter is pushed downward over the top of the white tube of the tensiometer, causing a needle inside the black tube to penetrate the rubber septum.
RESISTENCIA ELÉCTRICA
• Bloques porosos para medir la resistencia eléctrica en función del contenido de agua
• Ventajas. – Bajo costo y mantenimiento
– Facilidad de uso
• Limitaciones
– Tardía respuesta en suelos arenos
– Condiciones secas - reinstalation
– Errores en suelos salininos
SONDA DE NEUTRONES
– Emite neutrones de alta energía
– Cuando ellos encuentran elementos con masa de neutrones similar (p.e. hidrógeno) ellos pierden energía
– La cantidad de neutrones lentos que vuelven al neutrómetro tienen relación de humedad
– Necesita solamente un hoyo
– buena precisión
– Muchos componentes del suelo efectúan la calibración
http://www.wateright.org/ site2/images/neutron.jpg
Figure 3.6. (Left) Using a NMM on a depth control stand during water contení detenninations in a winter wheatfield near Tashkent, Uzbekistán. (Photograph courtesy ofDr. N. Ibragimov, Uzbekistán National Cotton Growing Research Institute, Tashkent.) (Righí) A photograph taken earlier in the season shows the base of the depth control stand. Note the plástic bottle bottom that was used to protect the access ítibe.
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MÉTODOS DIELÉCTRICOS
• Dos enfoques – Time Domain Reflectrometry (TDR)
– Frequency Domain Reflectometry (FDR)
Material Constante dieléctrica
Agua 80
Suelo 2-5
Aire 1
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TDR (Time Domain Reflectometry)
Consta de varillas metálicas que se introducen en el suelo y un emisor receptor de impulsos magnéticos. Genera un pulso electromagnético y mide el tiempo que tarda en recorrer las varillas, que será mayor o menor dependiendo del contenido de humedad en el suelo.
• TDR Tektronix modelo 1502 C.
Cable coaxial Resina epoxica
Haste de acero Inoxidable L=0,20 m
SONDAS DE TDR
• Ventajas
• Limitaciones
Sondas de FDR Fijas
Sonda de FDR portatil
Capacitance Probe – Multiple sensors
Irrigation
Stop - water below root zone
Efecto de la estructura en el flujo de agua
www.soils.umn.edu/.../soil2125/doc/s7chp3.htm
Localidad Coordenadas Uso de
suelo
Textura pH M.O. (%)
El Abelar 43º09’10”N, 8º21’15”O, 395 m Forestal Arcillo-limosa 5,2 9,5
Mabegondo 43º14’03”N, 8º15’11”O, 91 m Agrícola Franco-limosa 5,5 5,8
Lóngora 43º20’10”N, 8º21’11”O, 48 m Prado Franco-arcillosa 6,3 -
CIAM MABEGONDO – VISTA AEREA SATELITAL
CIAM MABEGONDO – ZONA DE PRADERA
MABEGONDO – MAIZ – Enviro Scan Solo
MABEGONDO –
PRADERA – Enviro
Scan Solo
EL ABELAR – Divinner 2000
RT6 Logger de Sentek
(A) (B) (C)
ESTIMATIVA DEL CONSUMO DE AGUA DE EUCALIPTOS
(Eucalyptus globulus)
Periodo de 150 dias
El consumo de agua de 527,02 mm, que sub-estimado al
calculo realizado mediante el método propuesto por la FAO
(Penman-Monteith, Con Kc = 1) el cual fue de 545,17 mm,
bajo un aporte de agua mediante una precipitación de 749,17
mm.
Conclusión
El uso de la técnica de FDR como herramienta estimar la
variación de θ y consumo de agua por los Eucaliptos, resulta
viable y presenta ventajas en relación a otros métodos.
Resultados
GEOMORFOLOGIA UCSS- FIA CHAVIN DE HUANTAR (NOV.2015)
GRACIAS POR
SU ATENCIÓN
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