Cómo medir el potencial hídrico
Comparar los métodos actuales de medición del potencial hídrico y las ventajas e inconvenientes de cada método.
Agua disponible para las plantas: ¿Cómo determino la capacidad de campo y el punto de marchitamiento permanente?
Los sensores de humedad del suelo y los sensores de potencial hídrico trabajan juntos para indicarle exactamente cuándo es el momento de empezar a regar y cuándo de dejar de hacerlo.
El agua disponible para las plantas es la diferencia de contenido de agua entre la capacidad de campo y el punto de marchitamiento permanente del suelo o del medio de cultivo. La mayoría de los cultivos experimentarán una pérdida de rendimiento si se permite que el suelo se seque hasta el punto de marchitamiento permanente.
Los sensores de humedad del suelo maximizan el rendimiento de los cultivos
Para maximizar el rendimiento de los cultivos, el contenido de agua del suelo debe mantenerse entre la capacidad de campo y el punto de marchitamiento permanente. Con algunos conocimientos básicos sobre el tipo de suelo, la capacidad de campo y el punto de marchitamiento permanente pueden estimarse a partir de mediciones realizadas por sensores de humedad del suelo in situ. Los datos continuos sobre el contenido de agua del suelo orientan las decisiones de gestión del riego para aumentar el rendimiento de los cultivos y la eficiencia en el uso del agua.
Capacidad de campo no es lo mismo que saturación
La capacidad de campo es el contenido de agua del suelo dos o tres días después de un episodio de lluvia o riego, cuando el resto del agua ha sido eliminada por las fuerzas descendentes de la gravedad. Esto supone que el agua extraída del perfil del suelo sólo se elimina por gravedad, no a través de las plantas o por evaporación. Por este motivo, las estimaciones de la capacidad de campo suelen realizarse antes de la temporada de crecimiento. En EE.UU. y algunos otros países, se considera que el suelo está a capacidad de campo cuando el potencial hídrico del suelo está a -33 kPa.
La capacidad de campo no es lo mismo que la saturación. Cuando el suelo está saturado, todos los espacios entre las partículas del suelo están llenos de agua. Cuando el suelo está a capacidad de campo, los espacios entre las partículas del suelo contienen aire y agua. La estructura y la textura del suelo determinan la cantidad de agua que puede retener. La arena, por ejemplo, no retiene mucha agua porque los granos grandes no tienen mucha superficie. Por lo tanto, la capacidad de campo de un suelo arenoso puede ser tan baja como un 10% de contenido volumétrico de agua. Las partículas de arcilla, en cambio, suelen tener forma de platos de comida al revés, apilados aleatoriamente unos encima de otros, lo que crea una gran superficie. La gran superficie y la estructura de los suelos arcillosos dan lugar a capacidades de campo que pueden superar el 40% de contenido volumétrico de agua.
El suelo en el punto de marchitamiento permanente no está necesariamente "seco"
El marchitamiento permanente de las plantas se produce cuando el contenido volumétrico de agua en el suelo es demasiado bajo para que las raíces de la planta puedan extraer agua. Aproximadamente la mitad del agua del suelo a capacidad de campo está retenida demasiado para que las plantas puedan acceder a ella. Se considera que el suelo está en el punto de marchitamiento permanente cuando el potencial hídrico del suelo es igual o inferior a -1,5 MPa, por lo que el punto de marchitamiento permanente es el contenido de agua del suelo a un potencial hídrico de -1,5 MPa.
El suelo en el punto de marchitamiento permanente no está necesariamente "seco". Cuando el contenido de agua de un suelo está por debajo del punto de marchitamiento permanente, el agua sigue presente en el suelo, pero las raíces de las plantas no pueden acceder a ella.
Cálculo sencillo de la capacidad de campo y del punto de marchitamiento permanente
Se pueden obtener estimaciones razonablemente precisas de la capacidad de campo y del punto de marchitamiento permanente simplemente conociendo la textura de los suelos con los que se trabaja. Si no sabe cómo determinar la textura de su suelo, vea este breve vídeo.
También puede determinar su valor de capacidad de campo sobre el terreno utilizando los sensores de humedad del suelo METER. La metodología que figura a continuación es una adaptación aproximada de Methods of Soil Analysis, Vol. 4 Methodology (Dane y Topp, 2002).
Estas pruebas se realizan mejor antes de la temporada de crecimiento, ya que uno de los supuestos de esta estimación es que el agua sólo se elimina del perfil del suelo a través del drenaje debido a la gravedad.
En una parte representativa del campo, antes de que comience la temporada de crecimiento, instale sensores de humedad del suelo METER a las profundidades del suelo en las que le interese determinar el agua disponible para la planta. Recomendamos al menos tres profundidades que cubran la zona radicular de crecimiento temprano y medio, así como por debajo de la zona radicular.
Controle la humedad del suelo inmediatamente después de un riego o una lluvia. Al cabo de tres días, en la mayoría de los suelos, los niveles de contenido de agua habrán dejado de cambiar significativamente, lo que sugiere que el contenido de agua restante (suponiendo que no haya evaporación ni transpiración) se considera capacidad de campo. En algunos suelos de textura más fina, puede ser necesario esperar de 4 a 10 días para que el contenido de agua deje de cambiar significativamente.
Agua disponible para las plantas: Los datos de humedad del suelo simplifican el proceso
Ejemplo 1
En la figura 1, los sensores de humedad del suelo están instalados en suelo limoso a 0,5 m y 1 m en un viñedo. Los días 13 y 17 de noviembre, dos precipitaciones importantes aumentaron el contenido de agua a ambas profundidades. Después del segundo evento del 17/11, se puede observar cómo el agua del suelo disminuye y finalmente se aplana. Alrededor del 25/11, los niveles de contenido de agua dejan de cambiar rápidamente, lo que sugiere que la eliminación de agua del perfil del suelo debido a la gravedad se ha ralentizado. Dado que es invierno en este lugar, podemos suponer que la evapotranspiración es mínima.
Llegamos a la conclusión de que la capacidad de campo a 0,5 m es de 0,25 m3/m3 y la capacidad de campo a 1 m es de 0,20 m3/m3.
Ejemplo 2
En la Figura 2, los sensores de humedad del suelo están instalados en la arena a 15 cm, 30 cm, 45 cm y 90 cm de profundidad en un huerto. El 28 de julio, dos grandes precipitaciones aumentaron el contenido de agua en todo el perfil del suelo. Nos centraremos en el sensor de 45 cm de profundidad, que aparece en amarillo. El agua de la tormenta tardó casi un día entero en llegar al sensor de 45 cm. Por lo tanto, nuestro pico comienza el 29/7 en lugar del 28/7. Se puede observar que el agua del suelo disminuye rápidamente y finalmente se estabiliza entre el 30/7 y el 31/7, es decir, dos o tres días después de la precipitación, lo que sugiere que la eliminación del agua del perfil del suelo por gravedad se ha ralentizado. Julio no es el mejor momento para determinar la capacidad de campo, por lo que no podemos suponer que la evapotranspiración sea mínima, pero a menudo nos olvidamos de hacer estas pruebas en primavera, por lo que éste es un ejemplo realista.
Concluimos que la capacidad de campo a 45 cm es del 10% VWC.
El WP4C determina el punto de marchitamiento permanente para usted
Mientras que la capacidad de campo puede calcularse fácilmente a partir del trabajo anterior, la estimación del punto de marchitamiento permanente es algo más difícil. Se necesita instrumentación especial como el WP4C para realizar estimaciones precisas. Para la mayoría de los estudios, recomendamos estimar el punto de marchitez permanente a partir de la textura del suelo o utilizar un WP4C para determinar el punto de marchitez permanente(véase cómo). Si no tiene acceso a un WP4C, los servicios de construcción de curvas de liberación de humedad del suelo de METER pueden determinar por usted la capacidad de campo y los puntos de marchitamiento permanente de su suelo.
¿Preguntas?
Nuestros científicos cuentan con décadas de experiencia ayudando a investigadores y cultivadores a medir el continuo suelo-planta-atmósfera.
Referencia
Dane J, Topp C. 2002. Methods of soil analysis vol. 4. Madison (WI): Soil Science Society of America, Inc.(enlace del artículo).
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