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2.3 EQUIPOS PARA MEDIR LA HUMEDAD DEL SUELO

2.3.1 Generalidades

La cantidad de agua en el suelo es expresada por el porcentaje de humedad del suelo. La necesidad de riego, as como la de drenaje, se determinan conforme al contenido de agua del suelo, el cual es medido directa indirectamente.

Adems de los sistemas aplicados en el laboratorio, para estimar las fuerzas de retencin de humedad en el suelo, como son los platos y ollas de presin, existen algunos equipos empleados en el campo que permiten inferir sobre el contenido de humedad a diferentes tensiones. Los equipos ms utilizados como los tensimetros y las unidades de resistencia elctrica, no miden directamente el contenido de humedad en el suelo sino que a travs de la fuerza de retencin o potencial matricial, permiten deducir los contenido de agua en el suelo. Los sistemas mencionados se complementan con la medicin en el laboratorio del contenido de humedad por los sistemas gravimtricos o volumtrico.

2.3.2 Mtodos basados en el suelo

2.3.2.1 Tacto y Apariencia

Uno de los mtodos ms antiguos y empleados para estimar el contenido de humedad de un terreno consiste en su inspeccin ocular y su tacto. Este mtodo basado en el suelo correlaciona cundo y cunto regar con el tacto y apariencia del suelo. La Tabla 3 sirve para indicar en qu medida la humedad utilizable ha sido extrada del terreno, y la que, en consecuencia, debe ser proporcionada al mismo, durante la estacin de riegos. Este mtodo es rpido y simple, adems es bastante correcto cuando es usado por personal experimentado, permitiendo que un gran nmero de muestras sean analizadas rpidamente en el campo. Slo requiere del uso del barreno para obtener las muestras.

2.3.2.2 Mtodo Gravimtrico

Con los mtodos gravimtricos, el contenido de humedad es determinado por la diferencia en peso de la muestra humeda con la seca. Tpicamente, con el mtodo gravimtrico la muestra de suelo es recogida y pesada. Luego se seca la muestra en un horno durante 24 horas a 105 oC y despus se pesa la muestra secada. La ecuacin bsica para expresar el contenido de humedad en base a la masa seca

~: W=~/~

donde:

W es el contenido de humedad del suelo (gm/gm); Mw es la masa de agua en la muestra de suelo (gm); y Ms es la masa de la muestra de suelo secado al hamo (gm)

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Tabla 3. Gua para la estimacin de la parte de humedad utilizable que ha sido extrado del terreno.

FALTA DE HUMEDAD

TEXTURA CRUESA TEXTURA GRUESA MODERADA

TEX11JRA MEDIA TEXTURA FINA O MUY FlNA

% (Capacidad de Campo)

(cm/m)

Cuando se comprime no sale agua de la porcin de terreno pero queda una huella hmeda de la pella de tierra en la mano.

0.0

Cuando se comprime no sale agua de la porcin de terreno pero queda una huella hmeda de la pella de tierra en la mano.

0.0

Cuando se comprime no sale agua de la porcin de terreno pero queda una huella hmeda de la pella de tierra en la mano.

0.0

Cuando se comprime no sale agua de la porcin de terreno pero queda una huella hmeda de la pella de tierra en la mano.

0.0 0-25% Tendencia a aglomerarse,

o bien ligeranlente, a veces, y bajo presin, permite la formacin de una bolita que se disgrega fcilmente.

0.0 a 1.7

Se puedo tornar una bolita con dificultad pero se rompe fcilmente y que no es untuosa, es decir, no se adhiere a la mano.

0.3 a 3.4

Se puede formar una bolita que se moldea fcilmente y es muy untuosa si hay un contenido relativamente alto de arcilla

0.0 -4.2

Se forma cilindro con facilidad cuando se anlasa entre los dedos tiene un tacto untuoso

0.0 a5 25-50% Seco en apariencia, no se

puede formar una bolita amasandolo.

1.7 a 4.2

Se puede llegar a formar una bolita bajo presin, pero no suele mantenerse compacta

3.4 a6.7

Se puede formar una bolita relativamente plstica que resulta algo untuosa cuando se la presiona con los dedos

4.2 a 8.3

Se forma una bolita o pequeo cilindro cuando se amasa entre el pulgar y el ndice

5.0 a 10.0 50-75% Seco en apariencia,

solamente con presin no es posible hacer una bolita.

4.2 a 6.7

Seco en apariencia, no puede formarse una bolita empleando nicamente la presin.

6.7 a 10

Se arnigaja, pero se mantiene relativamente compacta cuando se le somete a presin

8.3 a 12.5

Relativamente moldeable, formar una bolita cuando presiona un poco de terreno.

10.0 -15.8 75-100%

(cm/m)

Seco, suelo en granos, se disgrega entre los dedos

6.7 a 8.3

Seco, suelto, se disgrega entre los dedos.

lO.0-12.5

Polvoriento, seco a veces se encuentra en pequeas costras que se reducen a polvo al romperlas.

12.5- 16.7

Duro, muy seco, apretado tiene costras que se disgregan en la superficie.

15.8 a 20.8

Fuente: Guia de Riego de Colorado, USDA-SCS

El contenido de humedad volumtrico, e , (cm3/cm3 o cm/cm) basado en el volumen total es expresado como:

Donde:

Vw es el volumen de agua en la muestra de suelo (cm3 ) el cual es numricamente igual a la masa de agua debido a que la densidad del agua Pw es aproximadamente 1.0 gm/cm3 .

Vb es el volumen total de la muestra (cm3 ) .

Cuando el peso volumtrico de la masa de suelo seco, ~b (gm/cm\ es conocido y con la densidad del agua considerada como 1.0 gm/cm , resulta una relacin muy til:

e= Pb W / pw = Pb W (numricamente) Finalmente se anota que las muestras no deben perder agua entre el tiempo de tomarlas y el pesaje para as obtener datos de campo correctos. Las latas usadas en la toma de muestras no deben permitir la entrada de aire y deben ser pesadas tan pronto como sea posible. Algunas veces es necesario ponerles una cinta adhesiva a las latas para impedir la entrada de aire.

Despus que la muestra es secada al horno, regularmente se deja enfriar antes de pesar en la atmsfera seca de un desecador o con la tapa del envase puesta. Sin embargo, si se pesa la muestra seca an caliente no se afectara significativamente la utilidad de los resultados para los propsitos de manejo de riego.

2.3.3 Mtodos basados en equipos

La presin capilar del agua en el suelo indica la fuerza que debe ser ejercida para extraer el agua del suelo. As sta constituye un buen indicador de la disponibilidad de agua para las plantas. Hay una relacin definida entre el agua del suelo y la tensin capilar para un suelo determinado (Vase Figura 18); de tal modo, que la medicin de la tensin capilar o tensin de humedad del suelo puede permitir la determinacin de las deficiencias de humedad y requerimientos de riego.

Para determinar el potencial mtrico del suelo se utilizan distintos aparatos, ninguno de los cuales lo mide directamente, siendo preciso efectuar algunas

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correcciones a las lecturas directas. Entre estos aparatos los de ms frecuente uso son:

Tensimetros, que miden la suma del potencial mtrico y el gravitacional. Bloques de Yeso y Sicrmetros de Termopar que miden, la suma del potencial

mtrico y el osmtico.

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Figura 18. Relacin entre el agua del suelo y la tensin capilar para un suelo determinado.

2.3.3.1 El Tensimetro

El tensimetro es un aparato que responde a los cambios en la t~msin del agua en el suelo (es decir determina los cambios en el contenido de humedad del suelo). Como el agua del suelo se agota por accin de las races o es renovada mediante el agua lluvia o los sistemas de riego, las lecturas sobre el tensimetro indicarn los cambios que se sucedan.

- Principio de funcionamiento

La tensin de agua del suelo es un indicador del estado de humedad del suelo, y se basa en las caractersticas termodinmicas del agua.

El principio de funcionamiento del tensimetro (Vase Figura 19) est relacionado con la fuerza de succin que presenta el suelo por el agua y esto ha hecho que este equipo sea ampliamente usado para medir el potencial mtrico del suelo.

Existen varios modelos de tensimetros que ms adelante se presentan; pero el principio de su funcionamiento es similar, y ellos comprenden tres componentes principales:

El cuerpo del tensimetro, lleno de agua libre de aire y cerrado hermticamente a la entrada de aire desde el exterior.

Una cpsula porosa de cermica al extremo inferior del instrumento, que es la que se empotra en el suelo, y a travs de la cual el agua puede entrar al sistema o salir del mismo cuando es ejercida sobre la misma una succin determinada. La cpsula de cermica tiene una propiedad importante: cuando est humedad impide la entrada de agua al sistema.

Un instrumento de medida de la tensin del agua, la cual puede hacerse segn dos mtodos:

Por cambios en la altura del mercurio en un tubo capilar (manmetro mercurial)

- Utilizando un reloj de vaco (vacumetro)

En sintess, un tensimetro consiste de una cpsula de cermica porosa, con un tubo conector hermtico que lleva al instrumento de medicin de presin que es generalmente un medidor de vaco o un manmetro. El tubo que conecta la cpsula de cermica con el medidor est lleno de agua. La cpsula de cermica debe estar saturada y hacer un buen contacto con el suelo en el cual se pretende medir la humedad.

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