CURVA CARACTERISTICA DE AGUA DEL SUELO
Edafologí
Edafología
PROPIEDADES FISICAS
FRANCA
ARENOSA
Contenido de agua
W (%)
ARCILLOSA
Santiago
2011
Presión negativa≡ Tensión ≡(ψ)
Potencial
(kPa)
(ψ)
Contenido de agua
2. Otros métodos indirectos
AGUA (%)
Tensiómetros
Bloques
Técnicas nucleares
1
Reservorio
Bloques de yeso
Tensiómetros
Vacuómetro
Vástago
Cápsula de
cerámica
porosa
CURVA CARACTERISTICA DE AGUA DEL SUELO
ARCILLOSA
Contenido de agua
W (%)
Manuel
Casanova
FRANCA
ARENOSA
Bloques de yeso
Tensiómetro
Presión negativa≡ Tensión ≡(ψ)
Potencial
(kPa)
(ψ)
2
ARCILLOSA
FRANCA
ARENOSA
Contenido de agua
W (%)
Flujo de agua en el suelo
LEY DE DARCY
q = -K Δ ψ /Δx
q = cantidad de agua transmitida por unidad de tiempo
y de área en la dirección x
K = conductividad hidráulica : capacidad del suelo para
conducir agua
ψ (kPa)
Lectura: - 0,1 bares
- 10 kPa
Manuel
Casanova
a
A
C u ltiv o
F r é jo l
B e ta rra g a
C ítr ic o s
A lg o d ó n
V id
P a s to s
M aní
A lfa lfa
M aní
C e b o lla
Papas
S o rg o
S oya
R e m o la c h a
Tabaco
H o r ta liz a s
T r ig o
P r o fu n d id a d d e r a íc e s ( m )
0 .5 – 0 .7
0 .6 – 1 .0
1 .2 – 1 .5
1 .0 – 1 .7
1 .0 – 2 .0
0 .5 – 1 .5
0 .5 – 1 .0
1 .0 – 2 .0
1 .0 – 1 .7
0 .3 – 0 .5
0 .4 – 0 .6
1 .0 – 2 .0
0 .6 – 1 .3
0 .7 – 1 .2
0 .5 – 1 .0
0 .3 – 0 .6
1 .0 – 1 .5
3
Zona Compactada
Arenoso sobre arcilloso
Impermeabilidad
Impermeabilidad
H2 O
H2 O
H2 O
H2 O
No
Compactada
Compactada
Suelos duplex o
sandwiches
Arcilloso sobre arenoso
Nivel freático colgante
H2 O
H2 O
Capas húmedas y secas
H2O
H2O
4
Manuel
Casanova
Suelos “ensalada”
H2O
Infiltraci
ón
Infiltración
H2O
Agua en “parches” de suelo
Infiltraci
ón
Infiltración
Manuel
Casanova
5
Manuel
Casanova
Manuel
Casanova
Manuel
Casanova
Manuel
Casanova
6
Manuel
Casanova
Manuel
Casanova
Salinidad →
Guí
ía de calidad de agua para riego
Gu
Guía
SALINIDAD
CE (dS m-1)
*TSD (mg L-1)
PERMEABILIDAD
0-3
3-6
6-12
RAS
12-20
20-40
IONES ESPECIFICOS
Na * riego superficial
* riego aspersión
Cl * riego superficial
* riego aspersión
Boron (mg L-1)
Grado de Restricción de uso
Grado de Restricción de uso
Sin
Creciente
Severo
Sin
Creciente
Severo
< 0,70
< 490
0,70 - 3,0
490 - 2100
> 3,0
> 2100
<5
5 - 30
> 30
< 1,5
1,5 - 8,5
> 8,5
&
> 0,7
>1,2
>1,9
> 2,9
> 5,0
0,7 - 0,2
1,2 - 0,3
1,9 - 0,5
2,9 - 1,3
5,9 - 2,9
< 0,2
< 0,3
< 0,5
< 1,3
< 2,9
RAS
meq L-1
<3
<3
3-9
>3
>9
meq L-1
<4
<3
< 0,70
4 - 10
>3
0,70 - 2,0
> 10
VARIOS
N-NO3 (mg L-1)
HCO3
pH
(mg L-1)
6,5 - 8,4
1 dS m-1 = 1 mmho cm-1
= 640 mg L-1
>2
7
Manuel
Casanova
Temperatura
Temperatura del
del suelo
suelo
Seis buenas razones para estudiarla:
1. Meteorización y descomposición
2. Descomposición de M.O
3. Crecimiento de las plantas
4. Difusión de
nutrientes
5. Movimiento
del
agua
6. Biología del suelo
1. Meteorización
•
Disolución rápida de minerales si la T° se eleva
•
Hielo y fracturas
2. Descomposición de M.O.
• liberación de nutrientes
• es función del contenido de agua
3. Crecimiento vegetativo de plantas
• crecen bien solo sobre 5°C
• pueden tolerar temperaturas < 0 (sin crecer)
• no pueden crecer cuando hay demasiado calor
• en trópicos – pueden haber 40°C en el suelo
• la T° óptima para el crecimiento depende de la
IMPACTO DIRECTO
¾ germinación y emergencia
¾ crecimiento de raíces
¾ absorción de nutrientes
¾ crecimiento de tallos
IMPACTO INDIRECTO
¾ Flujos de agua
¾ Flujos de gases (N2, O2)
¾ Estructura del suelo
¾ Disponibilidad de nutrientes
especie (25°C trigo - 20°C papa)
8
6. Biología de suelo
♦ microorganismos (bacteria, hongo, etc.)
4. Difusión de nutrientes y enzimas
♦ mesofauna (lombrices, etc.)
• movimiento de concentraciones altas a bajas
♦ estos organismos controlan el rompimiento de
• gases (O22, CO22, CH44, C22H22, N22)
la M.O
2+, Mg2+
2+, K++, NO3-, PO -3
-3
• iones metálicos (Ca2+
44 )
♦ determinan la estructuración
• compuestos orgánicos
♦ microbios pueden crecer desde -12°C hasta
100°C
5. Movimiento del agua
♦ la mayoría vive entre 0 y 30°C
• de congelamiento a evaporación
GRUPOS
• flujo de masa de agua
A. Psicrófilos (-5 a 25°C)
B. Mesófilos (15 a 45°C)
C. Termófilos (40 a 70°C)
D. Termófilos extremos (70 a 100°C)
Qu
é tempera
?
Qué
tempera al
al suelo
suelo?
(Radiación proveniente del sol)
• La cantidad de calentamiento depende del
calor:
Cubierta de nieve
Cubierta vegetativa
Cubierta de nubes
Reflexión
Reflexión
Absorción
A. Suministrado B. Disipado
Absorción
• ALBEDO : una medida de la absorción de
calor - % de radiació
ón reflejada de la
radiaci
radiación
radiació
ón incidente global.
radiaci
global
radiación
Suelo desnudo
Reflexión
Absorción
Evaporación
Convección
Reflexión
devuelta
Absorción
Reflexión
Evaporación
Convección
Evaporación
Convección
Absorción
Reflexión
devuelta
Absorción
Reflexión
devuelta
Utilización de radiación solar
9
Ejemplos de valores de Albedo (%)
Manuel
Casanova
1. Nieve
75-90
2. Nubes
70-90
3. Arena seca
35-45
4. Arena húmeda 20-30
5. Suelo pálido
25-45
6. Suelo oscuro
5-15
7. Bosque
10-20
8. Pradera
10-20
Manuel
Casanova
Factores locales que tambié
én
tambi
también
afectan el calentamiento del suelo
1.
1. Hora
Hora del
del día
día yy la
la estación
estación (latitud)
(latitud)
•• la
la mayor
mayor variación
variación ocurre
ocurre en
en horizontes
horizontes
superficiales
superficiales (1-2
(1-2 cm)
cm)
•• bajo
bajo 50
50 cm
cm hay
hay escaso
escaso cambio
cambio térmico
térmico diurno
diurno
•• aa 10
ó
20
m
la
T°
permanece
constante
10 ó 20 m la T° permanece constante
10
Evolució
ón de los perfiles de temperatura diaria
Evoluci
Evolución
Evolució
ón estacional de los perfiles de
Evoluci
Evolución
temperatura
Tem peratura (ºC)
0.0
10
12
14
16
18
20
00:00 hr
Profundidad (m)
Profundidad
13:00 hr
0.1
07:00 hr
0.2
__Verano
__Invierno
__Otoño
__Primavera
0.3
0.4
Temperatura (°C)
2.
2. Aspecto
Aspecto de
de laderas
laderas
En el Hemisferio Sur, un aspecto norte (exposición
norte o laderas que miran al Ecuador):
♦ Recibe mayor luminosidad ( días “más largos”)
♦ Es más cálido (seco) y las T° máximas son mayores
♦ La estación de crecimiento es más larga (≈ 1 mes
más / 1°C mayor en la T° media anual)
♦ Las heladas son menos frecuentes y menos severas
SUELOS Y
COMPORTAMIENTO
DISTINTOS
3. Altitud
91°C decrece la T° del aire por cada 170 m
incremento en altura
91 % incrementa la radiación incidente por c/ 100 m
4. Nubosidad
Determinado por el tipo de nubes (cirrus a cumulus)
5. Cubierta vegetativa
¾la vegetación es un aislante (impide los extremos)
¾suelo desnudo – cálido en el día y frío en la noche
¾suelo con vegetación – frío en el día y cálidos en la
noche
11
6. Velocidad del viento
¾ es un factor de enfriamiento
¾ la evaporación remueve calor desde el suelo
8. Contenido de agua
7. Color del suelo y tipo de matriz
objetos (suelos) oscuros :
9. Porosidad ((Difusividad
Difusividad térmica)
absorben más calor
se calientan más y pierden más agua por
evaporación durante el día
• emiten más calor
• se enfrían de noche y ganan más agua por
condensación durante la noche
•
•
Términos
Términos térmicos
térmicos importante
importante
A. Difusividad térmica: medida del movimiento
de calor a través del suelos (λ/Cv)
10. Actividades antró
ópicas
antr
antrópicas
Riego, mulch, labranza, contaminación,
etc.
λs
Suelo
Suelo
seco
seco
λw
Suelo
Suelo
con
con
agua
agua
B. Conductividad térmica (λ): habilidad de una
sustancia para conducir calor
C. Capacidad volumétrica de calor (Cv):
cantidad de energía requerida para subir en
1°C un m3 de suelo
Arena
Arena mf
mf
Limo
Limo
λ
Arcilla
Arcilla
Contenido de agua (%)
Materia
Materia
orgánica
orgánica
12
FLUJO DE CALOR EN EL SUELO
LEY DE FOURIER
Geotermó
ómetros
Geoterm
Geotermómetros
q = -λ ΔΤ/Δx
q = cantidad de calor transmitido por unidad de tiempo
y de área en la dirección x
λ = conductividad térmica: capacidad del suelo para
conducir calor por conductividad molecular, depende de:
•composició
composición de las tres fases del suelo
•forma y tamañ
tamaño de las partí
partículas
•estructura
•contacto en interfase
•contenido de agua del suelo ( a > θ > λ )
13
0
