Este documento describe diferentes métodos para medir el contenido de humedad en el suelo, incluyendo métodos directos como el gravimétrico y métodos indirectos como tensiómetros, bloques de resistencia y sicrómetros de termocuplas. Explica las ventajas e inconvenientes de cada método y cómo funcionan para proveer una medición del contenido de agua en el suelo.

1. MEDICION DEL CONTENIDO DE
HUMEDAD DEL SUELO
Relación Suelo-Agua-Planta

2. Criterios de elección de método de medición de humedad
Las características del suelo (materia orgánica, textura, variabilidad,
suelos que se expanden)
Sus objetivos
La gente que va a usar el equipo
Presupuesto disponible
Punto Importante:
Cultivos se preocupan de lo difícil que es extraer agua del suelo (la
tensión).
Los agricultores se preocupan de cuándo y cuánta agua deben
aplicar (contenido de humedad)

3. Todos los métodos usan una propiedad física que cambia con la
humedad.
El peso de suelo
La tensión del agua dentro del suelo
La humedad del aire dentro del suelo
La dispersión de la radiación que entra al suelo
La atenuación de la radiación que entra al suelo
La constante dieléctrica del suelo
La resistencia eléctrica del suelo
La textura del suelo
La energía para cambiar la temperatura del suelo

4. Tipos de métodos de medición de humedad de suelo
Métodos directos miden la cantidad de agua que hay en el suelo
Métodos indirecto calculan la humedad mediante una calibración
entre humedad y una propiedad que es mas fácil de medir (ej.
tensión)
La gran mayoría de los métodos son indirectos

5. Métodos Directos

6. Método Gravimétrico
Método de determinación de humedad de suelo directo
Procedimiento
Toma de muestras de suelo
Pesaje de la nuestra (Mt)
Secado en estufa a 105°C hasta peso constante
Pesado de la muestra seca (Ms)
Mw
w=
Ms
Mw = Mt − Ms

7. Método Gravimétrico
Es el método más exacto de todos, de hecho se usa para calibrar a
los demás.
Desventajas:
Necesita mucho tiempo
Es caro
Destruye la muestra

8. Reflectometría
La reflectometría se basa en la relación que existe entre el contenido
de humedad del suelo y su constante dieléctrica
El agua tiene una constante dieléctrica mucho más alta que la del
suelo, por lo que la constante dieléctrica del suelo húmedo
dependerá principalmente de su contenido de humedad
Time domain reflectometry (TDR)
La constante dieléctrica del suelo se mide aplicando al suelo una
onda electromagnetica de alta frecuencia y midiendo la velocidad de
propagación.
A mayor humedad, menor será la velocidad de la onda

9. Reflectometría
Ventajas de la sonda TDR:
Funciona en un amplio rango de suelos
Calibración universal
Medida de humedad volumétrica
Muchas configuraciones posibles (largos de 2cm hasta 3 m)
Se puede medir el contenido de humedad continuamente
Se puede medir en muchos puntos con un equipo automáticamente
Preciso (+/- 2% o mejor)
No-nuclear

10. Reflectometría
Desventajas de la sonda TDR:
Alto costo
Necesita instalación de tubos de acceso, los que deben quedar en
estrecho contacto con el suelo

12. Aspersor de Neutrones
Los neutrones rápidos son termalizados cuando ellos chocan con un
cuerpo de masa similar, tales como los núcleos de hidrógeno
La energía de los neutrones es transmitida a los protones y el
“rebote o choque” neutrónico es mucho más bajo. Este principio ha
sido adoptado para estimar la densidad del núcleo de hidrógeno en el
suelo

13. Aspersor de Neutrones
Los neutrones rápidos son emitidos desde una fuente (Am-Be) en
un tubo instalado en el suelo; los neutrones lentos son
contabilizados por un detector
En la mayoría de los suelos el hidrógeno es asociado con el agua
del suelo, aunque en suelos orgánicos o densamente enraizados
este no sería el caso.
El número de neutrones lentos detectados es proporcional al
número de colisiones entre neutrones y núcleos de hidrógeno, los
cuales reflejan el contenido de agua del suelo. (Van Bavel et al,
1954).
Es muy preciso

15. Aspersor de Neutrones
Desventajas
Alto costo
Necesita calibración por suelo (mucho trabajo)
Trabajar con radiación
Lento para usar
No se puede usar en forma automática

16. Método de Campo
Ejemplo para un suelo franco
25-50% agua 50-75% agua disponible, 75-100% agua
disponible, levemente húmedo, forma bola débil, disponible, mojado,
húmedo, forma bola una capa suave de forma bola débil,
débil, una capa suave granos de arena suelta y quedan granos de
de granos de arena agregados quedan en la arena suelta y
suelta y agregados mano, color oscuro, agregados en los
quedan en la mano mancha moderada de dedos, color oscuro,
agua en los dedos, no manchas gruesas de
forma lulo agua en los dedos, no
forma lulo

17. Métodos Indirectos

18. Tensiómetros
Método indirecto de determinación de humedad de suelo
Mide Potecial mátrico (ψm)
Funcionan en el rango de 0 a -0,07 Mpa (-70 cb), que corresponde al
50% de la humedad aprovechable aproximadamente.
Menos sujeto a la variabilidad espacial que muestreo gravimétrico

19. deposito
Tapa
Vacuometro (manómetro de vacio)
Indicador
Cuerpo
Cuerpo
Separable
Vaso Cápsula de ceramica

20. Water Reservoir
Variable Tube Length (12 in- 48 in)
Based on Root Zone Depth
Porous Ceramic Tip
Vacuum Gauge (0-100 centibar)

21. Tensiómetros
Instalación:
Llenar tubo con agua sin cerrarlo
Dejar tensiómetro en balde con agua
para saturar cápsula porosa
Hacer orificio en suelo con barreno
Disgregar un poco de tierra al fondo,
mojar y ubicar el tensiómetro
Llenar espacio entre pared y tubo
Hacer montículo de tierra alrededor del
tubo
También se pueden sacar las burbujas
de aire con un succionador

22. Tensiómetros
Lectura Condición del suelo
0 – 10 cb Saturado por riego reciente
10 – 25 cb Capacidad de campo
25 – 50 cb Zona intermedia, buena disponibilidad de agua
50 – 80 cb Debería aplicarse riego

23. Tensiómetros
Desventajas:
Limitado rango de acción
No mide potencial osmótico, que en ciertos casos de salinidad puede
ser mayor al mátrico
Lenta respuesta de lectura
No opera en suelos muy secos o de texturas gruesas
Requiere mantención
Mide potencial no contenido

24. Bloques de Resistencia
Su operación se basa en el hecho de que la conductividad eléctrica
de muchos materiales varia en función del contenido de agua.
La conductividad de los bloques aumenta a medida que la cantidad
de agua del suelo absorbido por los bloques aumenta.

25. electródos

26. Electrical Resistance Blocks & Meters

27. Bloques de Resistencia
Los más comunes son los bloques de yeso
Necesita calibración, que puede ser por gravimetría o poniendo el
bloque en un aparato de membrana de presión
Funcionan en el rango de –0,5 a –15 bares, por lo que son
adecuados para suelos secos. Complementan a tensiómetros

30. Bloques de Resistencia
Desventajas:
No funcionan bien en el rango húmedo
Su respuesta es lenta, por lo que no sirven para seguir ciclos rápidos
de secado del suelo
Muestran efectos de histéresis
No es útil en suelos secos y de texturas gruesas
Las mediciones pueden verse afectadas por la temperatura
Difícil para fabricar con suficiente consistencia

31. Sicrómetro de Termocuplas
Se basa en que en equilibrio se igualan los potenciales de agua del suelo y del
vapor de agua del suelo
El aparato lleva una cápsula de cerámica que se introduce en el suelo y en su
interior se mide la humedad relativa
El potencial se calcula mediante:
R * T  ea 
Ψ= ln 
e 
V  s
Ψ: potencial hídrico en MPa,
R: constante universal de gases (8,31 * 10-6 m3 MPa mol-1 K-1 ),
T: temperatura en grados Kelvin,
V: es el volumen molal del agua a la temperatura T (18,069 x 10-6 m3 mol-1 ),
ea es la presión actual de vapor y es es la presión de vapor a saturación

32. Porous Ceramic Cup
Thermocouple

33. Sicrómetro de Termocuplas
Mide Potencial Hídrico
Es efectivo para suelos húmedos a secos, trabaja en el rango de –2
a –15 bares
Desventajas
Las mediciones de humedad relativa están influenciadas por la
temperatura, por que en capas superficiales hay variabilidad
En suelos salinos las sales se pueden depositar en las paredes de la
cápsula a medida que el suelo pasa desde una condición húmeda a
una seca, inactivando el sistema
No trabaja bien en suelos húmedos