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Agua en el suelo

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Agua en el Suelo UNIVERSIDAD BOLIVARIANA DE VENEZUELA PFG AGROECOLOGIA UC APROVECHAMIENTO DE SUELOS.
 
CICLO DEL AGUA
El concepto de  Balance Hídrico  se deriva del concepto de balance en contabilidad, es decir, que es el equilibrio entre todos los recursos hídricos que ingresan al sistema y los que salen del mismo, en un intervalo de tiempo determinado. Sintéticamente puede expresarse por la fórmula:                                                                                                                  Para la determinación del balance hídrico se debe hacer referencia al sistema analizado, pues este se considera un entorno cerrado.
Una planta necesita mucha más agua que un animal de peso comparable. En un animal, la mayor parte del agua se retiene en su cuerpo y continuamente se recicla. En cambio, más del 90% del agua que entra por el sistema de raíces se desprende al aire en forma de vapor de agua. Esta pérdida de agua en forma de vapor recibe el nombre de  transpiración .   La transpiración es una consecuencia necesaria al estar los estomas abiertos para que la planta capte el dióxido de carbono necesario para la fotosíntesis, aunque el precio que paga la planta es alto.    Una planta necesita mucha más agua que un animal de peso comparable.  En un animal, la mayor parte del agua se retiene en su cuerpo y continuamente se recicla. En cambio, más del 90% del agua que entra por el sistema de raíces se desprende al aire en forma de vapor de agua. Esta pérdida de agua en forma de vapor recibe el nombre de  transpiración .  La transpiración es una consecuencia necesaria al estar los estomas abiertos para que la planta capte el dióxido de carbono necesario para la fotosíntesis, aunque el precio que paga la planta es alto.   Por ejemplo, una sola planta de maíz necesita entre 160-200 litros de agua para crecer desde la semilla hasta que se cosecha, y 1 ha de terreno sembrada con maíz consume casi 5 millones de litros de agua por estación.  El ecólogo inglés H. L. Harper describe la planta terrestre como “ una mecha que conecta el agua del suelo con la atmósfera”.     Por ejemplo, una sola planta de maíz necesita entre 160-200 litros de agua para crecer desde la semilla hasta que se cosecha, y 1 ha de terreno sembrada con maíz consume casi 5 millones de litros de agua por estación. El ecólogo inglés  H. L. Harper  describe la planta terrestre como “ una mecha que conecta el agua del suelo con la atmósfera”.
La  evapotranspiración , por su parte, se define como la pérdida de humedad de una superficie por evaporación directa junto con la pérdida de agua por transpiración de la vegetación. Se expresa en mm por unidad de tiempo .
1. Agua de combinación química:  forma parte de compuestos químicos, ej: limonita, Fe 2 O 3  x   2H 2 O. Esta agua no es disponible para las plantas, y es biológicamente inactiva. 2.Agua higroscópica:  esta es el agua contenida en los suelos secos al aire, aquella que está en equilibrio con la humedad ambiente. Inactiva biológicamente. 3.Agua capilar:  agua contenida en los microporos del suelo. Disponible para las plantas. Biológicamente activa. 4.Agua gravitacional (no capilar):  agua contenida en los macroporos del suelo y que drena por la fuerza de gravedad (agua de drenaje). Si su movimiento es lento, puede ser utilizada por las plantas. ¿EN QUÉ FORMAS SE ENCUENTRA EL AGUA EN EL SUELO?
 
 
 
 
Potencial del agua en el suelo Concepto de potencial:  medida de la energía libre del sistema, osea capacidad de hacer trabajo. La difusión del agua se da a favor de una gradiente de E. libre. (> a <). Se emplea para explicar la causa de la remoción de agua. Así:   w  =   p  +   m  +   s  p :  potencial de presión:  factores externos; se refiere al gradiente de presión en el sistema. Influye la P atm  y la T  m :  potencial matrical:  factores internos; se refiere a las características de la matriz del sistema del suelo. Influye la cantidad y calidad de coloides; clase y cantidad de iones en la solución del suelo; estructura, etc. Así la curva de retensión se determina en muestras “indisturbadas”  s :  potencial osmótico:  factores externos; se refiere a la gradiente de concentración salina. La presencia de solutos reduce el potencial del agua (< E. libre)
Capacidad de campo (CC):  agua retenida en contra de la fuerza de gravedad cuando drena libremente; (en suelo bien drenado, agua presente luego de 2d. de aplicado el riego)  CC: 0,33bares(0,033MPa) y 0,2-0,1bares en suelos arenosos Punto de marchitez permanente (PMP):  contenido de humedad del suelo al que la planta se marchita en forma irreversible  PMP:  15bares (1,5MPa) Coeficiente higroscópico (CH):  agua del suelo seco al aire. en equilibrio con 98% de humedad relativa a temperatura ambiente CH: 31bares (3,1MPa) Agua útil:  comprendida entre CC y PMP VALORES IMPORTANTES RELACIONADOS CON EL AGUA EN EL SUELO
 
Saturación : t odos los poros (macro y microporos) están llenos de agua.  Límite superior (LS):  Nivel de humedad que se consigue al dejar drenar el agua del suelo saturado durante 48 horas. Este contenido de agua es la mayor cantidad de agua que el suelo puede llegar a almacenar sin drenar. También se conoce como  C apacidad de campo (CC).   Límite inferior (LI):  % de humedad en el que el agua ya no puede ser extraída por las raíces. Aunque el suelo aún contiene cierta cantidad de agua, las plantas no pueden utilizarla. Se conoce también como   punto de marchitez permanente.   Suelo seco:  Situación en que los poros del suelo están totalmente llenos de aire. Así tenemos que las plantas pueden extraer el agua del suelo desde el límite superior hasta el límite inferior. Esto se conoce como  Intervalo de Humedad Disponible  ( también conocido como  agua útil ). En la práctica, la mayor cantidad que el suelo puede almacenar y poner a disposición de las plantas es en torno al 70% de la cantidad total de agua.
 
El agua en el suelo SUELO ARCILLOSO 53 % 35 % 17 % SATURACIÓN CAPACIDAD DE CAMPO P. M. P. DRENAJE GRAVITACIONAL DISPONIBLE NO DISPONIBLE AGUA =
Humedad  del  Suelo Porcentaje de Saturación 1/10 atmósfera Aire Partícula de suelo Agua Porcentaje de marchitamiento 15 atmósferas Aire Capacidad de campo 1/3 atmósfera Aire
Movimiento del Agua en el Suelo ARENOSO ARCILLOSO Franco
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%
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%.
 
ESCORRENTÍAS:  Representan la cantidad de agua de lluvia o riego que cae sobre la superficie del suelo pero que este no puede infiltrar. Así, el agua sobrante escurre y no es aprovechada por el cultivo. Puede ser grande en algunos sistemas de riego por superficie  (principalmente riego por surcos), sin embargo no suele ser frecuente que se produzcan en riegos por aspersión bien diseñados y manejados. Por lo general, en riego localizado no hay escorrentías .  La relación de escorrentía es la cantidad de agua que escurre sobre la superficie del suelo regado dividida entre el total de agua aplicada con el riego. Por ejemplo, si en un riego se aportan 1000 metros cúbicos de agua y se pierden 200 por escorrentía, la relación de escorrentía será de 0,2 o del 20%.  Relación de escorrentía= Cantidad perdida por escorrentía/cantidad de agua aplicada
DRENAJE Y PERCOLACIÓN. El  drenaje  es la capacidad que tiene el suelo de facilitar la percolación del agua a su través.  La circulación del agua en el suelo facilita su absorción por el mismo, de modo que no conviene que sea  excesivamente rápida , porque se produce el arrastre de sustancias solubles hacia las capas freáticas. Esto resulta un grave inconveniente para los nutrientes de las plantas. Cuando la circulación es  excesivamente lenta , se producen encharcamientos tanto superficiales como a diversas profundidades; esta agua estancada provoca pérdida de oxígeno y genera un ambiente reductor en el suelo .
SUELO MUY ESCASAMENTE DRENADO. El suelo se encuentra frecuentemente encharcado en el fondo del perfil.   El color del suelo suele presentar colores grises, verdosos o azulados por encima de la capa de agua. Estos colores son suficientes cuando no se observa el agua, como puede suceder en las estaciones secas. Los suelos que presentan esta situación se encuentran siempre en posiciones llanas o ligeramente deprimidas. SUELO ESCASAMENTE DRENADO. El manto freático se encuentra cerca de la superficie. Los colores son similares a los anteriores solo que circunscritos a manchas aisladas. Suele aparecer algún horizonte de permeabilidad lenta por la presencia de un contenido en arcilla o limo más elevado que el horizonte precedente.
SUELO IMPERFECTAMENTE DRENADO. Suelo mojado durante largo tiempo después de las lluvias. Casi siempre existe algún horizonte de permeabilidad lenta. Capa freática alta que se suele poner de manifiesto por la presencia de algún horizonte oscuro por efecto de la presencia de raíces muertas. El agua de infiltración se mantiene largo tiempo en el suelo pero acaba escurriendo tras largo tiempo. SUELO MODERADAMENTE BIEN DRENADO. Las condiciones suelen ser parecidas al caso anterior solo que menos acentuadas, así el suelo permanece mojado algún tiempo tras las lluvias. Algún horizonte de permeabilidad lenta más profundo que en el caso anterior. Capa freática bajo el solum, al nivel de las capas de material original. Agua de infiltración que escurre de forma más rápida que en el caso anterior
SUELO BIEN DRENADO. Suelo húmedo largo tiempo. La horizonación suele ser buena, en relación a las condiciones de formación del suelo. El color de los horizontes inferiores suele ser vivo con tonalidades rojas o amarillas sin moteados propios de la reducción, como sucedía en los casos anteriores. Esta sería la situación ideal. SUELO EXCESIVAMENTE DRENADO. Suelo húmedo durante corto tiempo después de una lluvia intensa. Poca horizonación. Suelos arenosos y muy porosos. Excesivamente drenado. Suelo húmedo solo durante las lluvias. Suelos poco evolucionados y poco desarrollados. Suelos muy porosos.
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Agua en el suelo

  • 1. Agua en el Suelo UNIVERSIDAD BOLIVARIANA DE VENEZUELA PFG AGROECOLOGIA UC APROVECHAMIENTO DE SUELOS.
  • 2.  
  • 4. El concepto de Balance Hídrico se deriva del concepto de balance en contabilidad, es decir, que es el equilibrio entre todos los recursos hídricos que ingresan al sistema y los que salen del mismo, en un intervalo de tiempo determinado. Sintéticamente puede expresarse por la fórmula:                                                                                                                  Para la determinación del balance hídrico se debe hacer referencia al sistema analizado, pues este se considera un entorno cerrado.
  • 5. Una planta necesita mucha más agua que un animal de peso comparable. En un animal, la mayor parte del agua se retiene en su cuerpo y continuamente se recicla. En cambio, más del 90% del agua que entra por el sistema de raíces se desprende al aire en forma de vapor de agua. Esta pérdida de agua en forma de vapor recibe el nombre de transpiración . La transpiración es una consecuencia necesaria al estar los estomas abiertos para que la planta capte el dióxido de carbono necesario para la fotosíntesis, aunque el precio que paga la planta es alto.  Una planta necesita mucha más agua que un animal de peso comparable. En un animal, la mayor parte del agua se retiene en su cuerpo y continuamente se recicla. En cambio, más del 90% del agua que entra por el sistema de raíces se desprende al aire en forma de vapor de agua. Esta pérdida de agua en forma de vapor recibe el nombre de transpiración . La transpiración es una consecuencia necesaria al estar los estomas abiertos para que la planta capte el dióxido de carbono necesario para la fotosíntesis, aunque el precio que paga la planta es alto.  Por ejemplo, una sola planta de maíz necesita entre 160-200 litros de agua para crecer desde la semilla hasta que se cosecha, y 1 ha de terreno sembrada con maíz consume casi 5 millones de litros de agua por estación. El ecólogo inglés H. L. Harper describe la planta terrestre como “ una mecha que conecta el agua del suelo con la atmósfera”.     Por ejemplo, una sola planta de maíz necesita entre 160-200 litros de agua para crecer desde la semilla hasta que se cosecha, y 1 ha de terreno sembrada con maíz consume casi 5 millones de litros de agua por estación. El ecólogo inglés H. L. Harper describe la planta terrestre como “ una mecha que conecta el agua del suelo con la atmósfera”.
  • 6. La evapotranspiración , por su parte, se define como la pérdida de humedad de una superficie por evaporación directa junto con la pérdida de agua por transpiración de la vegetación. Se expresa en mm por unidad de tiempo .
  • 7. 1. Agua de combinación química: forma parte de compuestos químicos, ej: limonita, Fe 2 O 3 x 2H 2 O. Esta agua no es disponible para las plantas, y es biológicamente inactiva. 2.Agua higroscópica: esta es el agua contenida en los suelos secos al aire, aquella que está en equilibrio con la humedad ambiente. Inactiva biológicamente. 3.Agua capilar: agua contenida en los microporos del suelo. Disponible para las plantas. Biológicamente activa. 4.Agua gravitacional (no capilar): agua contenida en los macroporos del suelo y que drena por la fuerza de gravedad (agua de drenaje). Si su movimiento es lento, puede ser utilizada por las plantas. ¿EN QUÉ FORMAS SE ENCUENTRA EL AGUA EN EL SUELO?
  • 8.  
  • 9.  
  • 10.  
  • 11.  
  • 12. Potencial del agua en el suelo Concepto de potencial: medida de la energía libre del sistema, osea capacidad de hacer trabajo. La difusión del agua se da a favor de una gradiente de E. libre. (> a <). Se emplea para explicar la causa de la remoción de agua. Así:  w =  p +  m +  s  p : potencial de presión: factores externos; se refiere al gradiente de presión en el sistema. Influye la P atm y la T  m : potencial matrical: factores internos; se refiere a las características de la matriz del sistema del suelo. Influye la cantidad y calidad de coloides; clase y cantidad de iones en la solución del suelo; estructura, etc. Así la curva de retensión se determina en muestras “indisturbadas”  s : potencial osmótico: factores externos; se refiere a la gradiente de concentración salina. La presencia de solutos reduce el potencial del agua (< E. libre)
  • 13. Capacidad de campo (CC): agua retenida en contra de la fuerza de gravedad cuando drena libremente; (en suelo bien drenado, agua presente luego de 2d. de aplicado el riego) CC: 0,33bares(0,033MPa) y 0,2-0,1bares en suelos arenosos Punto de marchitez permanente (PMP): contenido de humedad del suelo al que la planta se marchita en forma irreversible PMP: 15bares (1,5MPa) Coeficiente higroscópico (CH): agua del suelo seco al aire. en equilibrio con 98% de humedad relativa a temperatura ambiente CH: 31bares (3,1MPa) Agua útil: comprendida entre CC y PMP VALORES IMPORTANTES RELACIONADOS CON EL AGUA EN EL SUELO
  • 14.  
  • 15. Saturación : t odos los poros (macro y microporos) están llenos de agua. Límite superior (LS): Nivel de humedad que se consigue al dejar drenar el agua del suelo saturado durante 48 horas. Este contenido de agua es la mayor cantidad de agua que el suelo puede llegar a almacenar sin drenar. También se conoce como C apacidad de campo (CC). Límite inferior (LI): % de humedad en el que el agua ya no puede ser extraída por las raíces. Aunque el suelo aún contiene cierta cantidad de agua, las plantas no pueden utilizarla. Se conoce también como punto de marchitez permanente. Suelo seco: Situación en que los poros del suelo están totalmente llenos de aire. Así tenemos que las plantas pueden extraer el agua del suelo desde el límite superior hasta el límite inferior. Esto se conoce como Intervalo de Humedad Disponible ( también conocido como agua útil ). En la práctica, la mayor cantidad que el suelo puede almacenar y poner a disposición de las plantas es en torno al 70% de la cantidad total de agua.
  • 16.  
  • 17. El agua en el suelo SUELO ARCILLOSO 53 % 35 % 17 % SATURACIÓN CAPACIDAD DE CAMPO P. M. P. DRENAJE GRAVITACIONAL DISPONIBLE NO DISPONIBLE AGUA =
  • 18. Humedad del Suelo Porcentaje de Saturación 1/10 atmósfera Aire Partícula de suelo Agua Porcentaje de marchitamiento 15 atmósferas Aire Capacidad de campo 1/3 atmósfera Aire
  • 19. Movimiento del Agua en el Suelo ARENOSO ARCILLOSO Franco
  • 20. 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%.
  • 22.  
  • 23. ESCORRENTÍAS: Representan la cantidad de agua de lluvia o riego que cae sobre la superficie del suelo pero que este no puede infiltrar. Así, el agua sobrante escurre y no es aprovechada por el cultivo. Puede ser grande en algunos sistemas de riego por superficie  (principalmente riego por surcos), sin embargo no suele ser frecuente que se produzcan en riegos por aspersión bien diseñados y manejados. Por lo general, en riego localizado no hay escorrentías . La relación de escorrentía es la cantidad de agua que escurre sobre la superficie del suelo regado dividida entre el total de agua aplicada con el riego. Por ejemplo, si en un riego se aportan 1000 metros cúbicos de agua y se pierden 200 por escorrentía, la relación de escorrentía será de 0,2 o del 20%. Relación de escorrentía= Cantidad perdida por escorrentía/cantidad de agua aplicada
  • 24. DRENAJE Y PERCOLACIÓN. El drenaje es la capacidad que tiene el suelo de facilitar la percolación del agua a su través. La circulación del agua en el suelo facilita su absorción por el mismo, de modo que no conviene que sea excesivamente rápida , porque se produce el arrastre de sustancias solubles hacia las capas freáticas. Esto resulta un grave inconveniente para los nutrientes de las plantas. Cuando la circulación es excesivamente lenta , se producen encharcamientos tanto superficiales como a diversas profundidades; esta agua estancada provoca pérdida de oxígeno y genera un ambiente reductor en el suelo .
  • 25. SUELO MUY ESCASAMENTE DRENADO. El suelo se encuentra frecuentemente encharcado en el fondo del perfil. El color del suelo suele presentar colores grises, verdosos o azulados por encima de la capa de agua. Estos colores son suficientes cuando no se observa el agua, como puede suceder en las estaciones secas. Los suelos que presentan esta situación se encuentran siempre en posiciones llanas o ligeramente deprimidas. SUELO ESCASAMENTE DRENADO. El manto freático se encuentra cerca de la superficie. Los colores son similares a los anteriores solo que circunscritos a manchas aisladas. Suele aparecer algún horizonte de permeabilidad lenta por la presencia de un contenido en arcilla o limo más elevado que el horizonte precedente.
  • 26. SUELO IMPERFECTAMENTE DRENADO. Suelo mojado durante largo tiempo después de las lluvias. Casi siempre existe algún horizonte de permeabilidad lenta. Capa freática alta que se suele poner de manifiesto por la presencia de algún horizonte oscuro por efecto de la presencia de raíces muertas. El agua de infiltración se mantiene largo tiempo en el suelo pero acaba escurriendo tras largo tiempo. SUELO MODERADAMENTE BIEN DRENADO. Las condiciones suelen ser parecidas al caso anterior solo que menos acentuadas, así el suelo permanece mojado algún tiempo tras las lluvias. Algún horizonte de permeabilidad lenta más profundo que en el caso anterior. Capa freática bajo el solum, al nivel de las capas de material original. Agua de infiltración que escurre de forma más rápida que en el caso anterior
  • 27. SUELO BIEN DRENADO. Suelo húmedo largo tiempo. La horizonación suele ser buena, en relación a las condiciones de formación del suelo. El color de los horizontes inferiores suele ser vivo con tonalidades rojas o amarillas sin moteados propios de la reducción, como sucedía en los casos anteriores. Esta sería la situación ideal. SUELO EXCESIVAMENTE DRENADO. Suelo húmedo durante corto tiempo después de una lluvia intensa. Poca horizonación. Suelos arenosos y muy porosos. Excesivamente drenado. Suelo húmedo solo durante las lluvias. Suelos poco evolucionados y poco desarrollados. Suelos muy porosos.