Método gravimétrico para determinar in situ la humedad volumétrica del suelo.

Método gravimétrico para determinar in situ la humedad volumétrica del suelo

INTRODUCCIÓN

La medición oportuna del contenido de agua del suelo es una herramienta esencial para manejar la agricultura, de riego o de secano. La dinámica hídrica requiere de mediciones rápidas y confiables para la toma de decisiones. Sin embargo, particularmente para áreas rurales alejadas o en situaciones de bajos recursos, el equipo requerido no es costeable o su manejo se vuelve difícil. Incluso el método más simple, la determinación termogravimétrica, que es considerado como estándar, no solamente requiere de un horno de relativamente alto costo y de determinaciones confiables de la densidad aparente del suelo; sino que además, los resultados son obtenidos tras 2 días de secado de las muestras, lo cual es inaceptable para tomar decisiones sobre riego. La necesidad de contar con la capacidad de medir el contenido de agua del suelo in situ, en las condiciones descritas, llevó a diseñar y validar un método simple y de bajo costo para medir directamente el contenido volumétrico de agua del suelo, el cual es presentado aquí junto con la descripción del equipo necesario.

MATERIALES Y MÉTODOS

Descripción del método

El contenido volumétrico de agua del suelo (Avol) puede ser medido directamente en el campo, muestreando y pesando cilindros con volumen conocido de suelo sin disturbar, comparando su peso al de cilindros de referencia de igualmente conocido volumen de suelo sin disturbar, cuyo Avol es conocido o representativo de una condición de campo de interés e identificable. Así, previo a su aplicación, el método requiere establecer el peso de los cilindros de referencia, el cual debe ser obtenido a contenidos de agua de interés en el mismo suelo y a la misma profundidad que la muestra. Se considera 2 tipos de cilindros de referencia:

Referencia de peso seco absoluto: que se establece termogravimétricamente de previo una vez, cuyo uso permite conocer por diferencia en peso el Avol absoluto de una muestra. Para ello, el peso seco/volumen del cilindro de referencia debe ser predeterminado utilizando el criterio aceptado de secar la muestra a peso constante o durante 48 h a 105˚C (Topp y Ferré 2002), lo cual rinde un valor para suelo seco con 0 contenido de agua y cualquier diferencia de peso con una muestra será debida al contenido de agua. De hecho, esta referencia de peso seco absoluto es equivalente a la densidad aparente del suelo. Conociendo esto, el Avol de cualquier cilindro muestreado puede ser obtenido comparando su peso/volumen al peso seco/volumen de la referencia. Así, y utilizando para conversión la densidad del agua, Avol como fracción (directamente equivalente a m.m-1 o m3 .m-3) es determinado como sigue: Avol=[(pesomuestra/volumenmuestra)– (peso secoreferencia/volumenreferencia)] Ec. 1 donde el peso es tomado en kg y el volumen en m3 o, como sucede generalmente por los equipos disponibles, en g y ml.

Un ejemplo de este cálculo con datos directamente del equipo utilizado, para una referencia de peso seco absoluto de 1 g.ml-1 y un valor de pesomuestra/volumenmuestra de 1,4 g.ml-1, se obtiene por diferencia un Avol=0,4 g.ml-1, que por el valor unitario de la densidad del agua se convierte a un Avol=0,4 ml.ml=0,4 m.m-1=0,4 m3 .m-3=40% humedad volumétrica.

Referencias relativas: que requiere preestablecer el peso de cilindros de referencia a niveles escogidos de humedad del suelo, e. g. a capacidad de campo o un nivel bajo que indica la necesidad de regar, permitiendo determinar por peso la diferencia en Avol entre la muestra y la de la referencia, las cuales indican, respectivamente, cuánta agua se debe regar para llevar el suelo de vuelta a capacidad de campo o cuánta agua queda en el suelo antes de tener que regar. Para ello, el peso de un cilindro muestreado a cualquier Avol

Es referenciado al peso de un cilindro obtenido cuando el suelo está en un contenido clave de humedad, particularmente a capacidad de campo (e. g. determinada como indican Cassel y Nielsen 1986) o un nivel más empírico como sería una condición de alto contenido de humedad al cual el suelo debe ser llevado con cada riego, o un valor bajo como sería una condición

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