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1. FISICA DE SUELOS Y
NUTRICION
VEGETAL
AG - 241
EL AGUA EN EL SUELO
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS
Docente: Ing° RODOLFO ALCA MENDOZA

2. AGUA EN EL SUELO
 El agua en el suelo interviene en el ciclo hidrológico.
 El agua del suelo interviene en la nutrición de las plantas y es uno de los principales
factores de la edafogénesis.
 Es importante identificar los procesos de transferencia en el sistema suelo – planta –
atmosfera.

3.  El suelo es uno de los principales suministradores de agua para las
plantas, por su capacidad para almacenarlos e ir cediéndola a medida que
se requiera.
 El agua que entra en el suelo circula por el espacio poroso y pasa a
ocupar total o parcialmente los poros, donde puede ser retenida. Presenta
un comportamiento dinámico con variaciones a escala diaria.

4. evapotranspiración
Forma en que llega al suelo:
 Características de la lluvia y lluvia efectiva,
 escorrentía,
 riego,
 ascenso a partir de la capa freática,
 relación con los procesos erosivos.
Escorrentía

5.  El agua del suelo posee sales disueltas, compuestos orgánicos solubles,
materias en suspensión, por ello se denomina: SOLUCION DEL SUELO

6.  Cantidad de agua en el suelo: Textura, contenido de M.O., composición
de fracción mineral y orgánica, arreglo del medio físico – edáfico
(estructura).
 Estado energético.
 Movimiento del agua en el sistema suelo – planta – atmósfera esta
determinado por la FUERZAS DE RETENSION en los sólidos.

7. En condiciones optimas de contenido de agua la planta
los absorbe con facilidad. (retenida de 1/3 a 15
atmosferas = AGUA CAPILAR)
14 atm
Fuerza de absorción

8. A medida que el agua va siendo absorbida, las otras
moléculas van siendo retenidas a una fuerza de adhesión y
cohesión.
H2O

9. PROPIEDADES GENERALES DEL AGUA
ESTRUCTURA MOLECULAR: H2O
 Es eléctricamente neutra.
 Posee características bipolares, al tener una carga positiva y negativa y
no ser simétrica la molécula.
 Las moléculas de agua se unen por medio de puentes de hidrógeno.
 Permite interactuar con sus propias moléculas y otras partículas.

10. PROPIEDADES TÉRMICAS
 Posee un calor especifico, (4.18 M J m-3 K-1), punto de fusión (0.34 M J.K-1 ) y
calor latente de vaporización muy elevado. (2.45 M J.K-1) agua a 20°C.
 Existe una diferencia marcada en suelo húmedos y secos.
 El agua puede absorber o liberar una cantidad relativamente grande
calor con sólo un cambio modesto de su propia temperatura

11. PROPIEDADES MECANICAS
 Tiene una densidad relativamente baja.
 Fase líquida > fase sólida máximo a 4 °C

12. FENOMENOS CAPILARES
 Tensión superficial que influye en el comportamiento del
agua en las interfaces.

13. RETENSION DE AGUA EN EL SUELO
Los suelos tienen cargas positivas y negativas.
La fuerza de atracción de la superficie de partículas secas del suelo por las
moléculas polares del agua se denomina ADHESION.
La adsorción del agua como una película formada por varias moléculas entre si se
denomina COHESION.

14. CLASE Higroscópica Capilar Gravitacional
BIOLÓGICA No útil Útil supérflua
Adhesión Cohesión Gravitación
> 31 Atm 1/3 - 31 Atm < 1/3 Atm
CONTENIDO DE E° Bajo Alto Muy alto
CLASIFICACIÓN
FORMA
A medida que las películas del agua son retenida en los espacios porosos
y son mas gruesas van siendo mas pesadas progresivamente y por lo
tanto la humedad de la superficie externa cada vez menos tenazmente
adherida.

15. Tensión
Capa muy
delgada
Capa muy
gruesa
Aumento de
la humedad

16. POTENCIAL DE AGUA EN EL SUELO
El agua en el suelo esta permanentemente bajo la influencia de una o más
fuerzas que determinan su estado de energía o potencial y es importante
debido a su relación con la retención y movimiento del agua en los suelos.
ENERGIA POTENCIAL. Es la que tiene un cuerpo en virtud a su posición en un campo de fuerzas.
ΨT = Ψo + Ψg + Ψm + Ψp
Ψp
Ψm
Ψp
Ψo
Ψg
ΨT = potencial total del agua del suelo
Ψo = potencial osmótico
Ψg = potencial gravitacional
Ψm = potencial mátrico
Ψp = potencial de presión

17.  Cada potencial se define con relación a una unidad
cuantitativa de agua. Ejem:
 Valores pequeños : dina/cm2 o gr/cm2
 Valores grandes : bares 1 bar = 106 dinas/cm2
 La presión hidráulica también se puede expresar en unidades
de profundidad de agua, como una columna vertical de agua.

18. CLASIFICACION DE POTENCIALES DEL AGUA
a). POTENCIAL OSMOTICO:
 Es generado por las sales disueltas en el agua.
 La presencia de solutos en el agua del suelo disminuye la energía de
 Es importante en la interacción entre raíces de la planta y el suelo.

19. b). POTENCIAL GRAVITACIONAL:
 Todos los cuerpos son atraídos con una fuerza gravitacional proporcional a su masa.
Este potencial en el suelo esta determinado por la elevación de ésta con relación aun
nivel de referencia seleccionado.
Es responsable de la infiltración del agua en los suelos, además de remoción de excesos
de agua en el drenaje. Tiene signo positivo.

20. c). POTENCIAL MATRICO:
 Efecto que ejerce los solidos del suelo sobre el agua a través de 2
mecanismos:
Fuerzas de capilaridad = suelos húmedos.
Fuerzas de adsorción = suelos secos.

21. d). POTENCIAL DE PRESION:
 En suelo saturado se crea una carga HIDROSTÁTICA sobre el agua que
encuentra en un determinado punto del suelo debido a la columna de
agua que esta sobre él.

22.  El agua en el suelo esta siempre en movimiento (rara vez en reposo).
 Existen 3 tipos de movimiento del agua en el suelo.
a. Flujo no saturado
b. Flujo saturado
c. Ajustes con el vapor
MOVIMIENTO DEL AGUA EN EL SUELO
Ca++
Ca++
H2O
H2O
H2O
H2O
H2O
H2O

23. CAPILARIDAD
 Es un fenómeno de tensión superficial causado por:
 Adhesión: moléculas de agua con superficie de partículas del suelo
 Cohesión: Atracción entre sí de moléculas de agua.

24. CAPILARIDAD
 La capilaridad puede mover el agua en cualquier dirección.
 La adhesión es la fuerza primaria de ASCESION, y la cohesión LIMITA la altura de levante.
 La altura de levante depende del radio del tubo capilar.
 A una temperatura dada T, d y g son constantes, siendo h y r las variables.
h = -----
2T
rdg
Donde:
h = Altura de levante (cm)
T = tensión superficial (dinas/cm)
r = radio del tubo (cm)
d = densidad del agua (g/cm3)
g = aceleración de la gravedad (cm/seg)
h

25. a. Flujo no saturado de lamina de agua del suelo
 Cuando el agua se mueve hacia arriba a través de los microporos del suelo, el fenómeno
capilaridad a veces llamado flujo no saturado es idéntico en principio al de la elevación
capilar.
 En comparación de un tubo capilar, en los suelos la capilaridad se realiza en forma
 La hinchazón de los coloides del suelo y la presencia del aire impide la medida del
movimiento (macroporos).
 La capilaridad es mayor en suelos de textura fina.

26. cm
días
0
25
50
75
100
5 10 15 20 25 30
Movimiento ascensional de la humedad desde la lamina de agua.

27. b. Flujo saturado a través de los suelos: PERCOLACION
 A medida que se va adicionando agua al suelo (lluvia o riego)
reemplaza al aire primero en los macroporos y luego en los
microporos.
 El agua adicional se mueve hacia abajo por un proceso llamado
SATURADO, reforzado por fuerzas de gravedad y capilaridad.

28.  El agua de percolación que se mueve a través del perfil del suelo está condicionada
por ciertos factores:
 Cantidad de agua aplicada.
 Capacidad de infiltración de la superficie.
 Total conductividad de humedad de horizontes inferiores.
 Cantidad de agua retenida por el perfil.

29. c. Perfil de humedecimiento
 Cuando un suelo relativamente seco recibe agua, parte se infiltra y
parte se mueve por escorrentía superficial.
 La infiltración en el suelo es una respuesta a la combinación de las
fuerzas mátrica y gravitacional.

30.  El avance del agua es a lo largo de un limite continuo conocido como FRENTE DE
HUMEDECIMIENTO, que oscila entre la Capacidad de Campo y la Saturación.
 El movimiento relativamente rápido implica que en el suelo existe agua gravitacional.
 En la zona de humedecimiento los poros están llenos de agua.

31. COEFICIENTES HIDRICOS
 El agua del suelo esta retenida por fuerzas cuya magnitud varia según la cantidad de
líquidos presentes.
 Las fluctuaciones se dan por:
- Adiciones (lluvia, riego, ascenso capilar)
- Substracciones (Evapotranspiración, drenaje)

32. CAPACIDAD DE CAMPO
 Máxima capacidad de agua retenida en el suelo, luego de que sus macroporos han
drenado completamente; aproximadamente a los 2 o 3 días luego de una lluvia
o riego pesado.

33.  La cantidad de agua disponible depende de:
 Estructura
 Textura
 Materia orgánica.
 La capacidad de campo puede variar:
 10 – 13% en suelos arenosos
 14 – 30% en suelos limosos o arcillosos.
 Hasta 100% en horizontes húmicos.
Suelo arcilloso Suelo franco Suelo arenoso
FORMA DEL BULBO HUMEDO SEGÚN EL TIPO DE SUELO

34. PUNTO DE MARCHITEZ
Es la cantidad de agua retenida en el suelo pero que la planta ya no
aprovecha.
Fuerza de retención del suelo > fuerza de absorción de la planta
El punto de marchitez varia con características del suelo.
Se puede distinguir:
- Marchitez temporal : La planta se recupera
- Marchitez permanente: La planta ya no se recupera.

35.  El punto de marchitez es elevado en suelos arcillosos y bajo en suelos
arenosos.
 Cifras del punto de marchitez:
 Arena: 2 – 5%
 Limo: 8 – 10%
 Limo-arcilloso: 15%
 Suelo turboso: 35%

36. COEFICIENTES HIDRICOS

39. MEDIDA DEL AGUA EN EL SUELO
a.1 Método gravimétrico:
Se toma una muestra de suelo en campo y se introduce a una estufa a 105 °C por 48 horas.
Este método es preciso, pero largo y laborioso.
% volumen
Densidad aparente
% Peso = ----------------------
a). Medida de la humedad del suelo

40. - Plr + pssa
- Plr + pshcc
- Plr + psse
Estufa
105 °C
48 horas
pssa - psse
psse
% H = ------------- x 100
100 g
24.9 g
75.1 g
Humedad
gravimétrica X 100 = 33.1 %
= 75.1 g
= 24.9 g
105 °C

41. a.2 Método de la sonda de neutrones:
Esta basado en la propiedad que tiene el hidrógeno de frenar los
neutrones veloces rechazándolas en cualquier dirección bajo forma de
neutrones lentos y en el hecho de que en el suelo (salvo los orgánicos y
turbosos) la principal fuente de hidrogeno es el agua.

42. a.3 Método del acetileno:
Se pone una cantidad dada de suelo en contacto con carburo de calcio, el
agua edáfica reacciona con este compuesto formando acetileno cuya
volumétrica puede relacionarse con la cantidad de agua.

43. a.4 Método del alcohol metílico:
Se mezcla suelo con alcohol metílico el cual cambia su peso especifico tanto
mas cuanto mayor sea la humedad.

44. b). Medida del potencial hídrico
b.1 Tensiómetros:
 Consiste en una ampolla de cerámica porosa llena de agua pura, que se entierra
en la profundidad a que se desea hacer la medición, conectada con un
manómetro.
 Cuando el terreno esta saturado, el agua no entra ni sale, pero a medida que el
suelo se deseca, el agua sale de la ampolla y el manómetro desciende y viceversa.

45. b.2 Pastillas porosas o resistómetros:
 Se basa en el entierro en el suelo de pastillas porosas de materiales
aislantes que llevan insertos 2 electrodos provistos de hilos que emergen
del suelo, los cuales permiten la formación de un puente de resistencia.
 Las pastillas porosas tienden a ponerse en equilibrio hídrico con el suelo.