5. PRESENTACIóN
A partir de julio de 2011, los Gobiernos Autónomos Descentralizados
Provinciales del Ecuador, son ejecutores de la competencia exclusiva de
Riego y Drenaje. Durante este tiempo, el CONGOPE, por intermedio de las
principales universidades del país, así como por expertos nacionales y de
los Organismos Internacionales de Cooperación (FAO, IICA) ha brindado
a los equipos técnicos de los Gobiernos Autónomos Descentralizados
Provinciales del Ecuador servicios de capacitación para actualizar sus
conocimientos y transmitir experiencias que ha permitido una mejor
gestión de esta competencia, elaborado planes participativos provinciales
de Riego y Drenaje, formulado y ejecutado proyectos de inversión para
mejorar la infraestructura y de esta manera incrementar la disponibilidad
de agua para riego; lo señalado ha permitido tecnificar el riego parcelario,
fortalecer la gestión de las organizaciones de regantes, recuperar los suelos
anegados para la agricultura (en la Amazonia), impulsar la asociatividad de
los productores, incrementar la co-gestión entre con los actores locales,
regionales, nacionales e internacionales.
El CONGOPE pone en consideración de los Gobiernos Autónomos
Descentralizados Provinciales del Ecuador dos obras técnicas relacionadas
con el Riego. El primer libro “HABLEMOS DE RIEGO” es un aporte al
conocimiento técnico para fortalecer las capacidades de los equipos
técnicos en riego; el segundo libro “HABLEMOS DE RIEGO CON LOS
AGRICULTORES” posibilitará a los equipos técnicos en riego de los
GobiernosAutónomos Descentralizados Provinciales del Ecuador contar con
una herramienta para la capacitación y mejoramiento técnico organizativo
de las organizaciones de regantes.
El CONGOPE continuará aportando con bibliografía especializada para que
los gestores territoriales del Riego y Drenaje mejoren el servicio público
para los productores que abastecen de alimentos y materias primas para la
soberanía alimentaria y el mercado.
GUSTAVO BAROJA
Presidente del CONGOPE
6.
7. PRÓLOGO
Si la producción alimentaria es el principal reto que tiene la
humanidad; para quienes laboramos en el campo agrícola es un reto
aún mayor, porque sabemos que tenemos que producir más, teniendo
cada día menos agua. Sabemos que el agua es la vida, sabemos
que sin agua no hay producción, pero ¿acaso necesitamos que haya
hambre en nuestra gente para saber cuánto vale el agua?
Es interés del autor, proporcionar al lector los conocimientos
necesarios para saber regar de tal manera que se garantice una
mayor y mejor producción y que se optimice la administración del
recurso hídrico.
En el transcurso de su lectura se van a adquirir las herramientas
necesarias para conocer las necesidades de agua que tiene el cultivo,
la capacidad de retener el agua que tiene el suelo, la cantidad de
agua que se debe dar en el riego; así como, el tiempo y la frecuencia
de éste.
Se trata de llevar a todos aquellos que están inmersos en el campo
agronómico, a los profesionales, estudiantes y agricultores, con un
lenguaje sencillo, el entendimiento de la técnica para poder calcular y
diseñar un sistema de riego, para poder determinar el volumen de
agua con el que se está regando y la calidad del agua que se está
aplicando.
Se propuso el autor llegar de esta manera a quienes quieran producir
más con menos agua, porque hace falta en nuestro entorno una guía,
un libro que hable de riego, del riego en nuestro país, del riego que se
debe hacer con nuestra limitada tecnología.
8.
9. INDICE
Introducción 13
1.0 Relaciòn suelo – agua 17
1.1 Caracterìsticas fìsicas de los suelos 18
1.1.1 Textura 18
1.1.2 Estructura 22
1.1.3 Densidad 23
1.1.4 Porosidad 25
1.1.5 Profundidad 26
1.2 Determinaciòn del contenido de agua en en suelo 28
1.3 Movimiento del agua en el suelo 32
1.3.1 Potencial del agua en el suelo 32
1.4 Clases de Agua 38
1.5 Estados de humedad del suelo 39
1.6 Humedad aprovechable 42
1,7 Mediciòn de la humedad 47
�,� �nfiltraci�n ��
1,9 Caracterìsticas químicas 59
2,0 Relaciòn agua-planta-clima 61
2,1 Evotranspiraciòn 62
2.1.1 Mètodos de Càlculo 66
2.1.2 Mètodo de Blaney y Criddle 71
2,13 Mètodo del tanque evaporímetro 87
3,0 Programación de riego 93
3,1 Demandas de riego 93
3,2 Reserva de agua disponible 101
3,3 Láminas de riego 103
3,4 Número de riegos 105
3,5 Frecuencia de Riegos 106
3,6 Tiempo de riego 108
3,7 Balance diario de humedad 108
3,8 Caudal característico 110
3,9 Módulo de riego 110
4,0 Calidad del agua de riego 115
4,1 La salinidad 116
4.1.1 La salinidad de los suelos 116
4.1.2 La salinidad del agua 118
4.1.3 Tratamiento a los problemas de la salinidad 123
4,2 La sodicidad 127
����� �ratamiento a los pro�lemas de infiltraci�n ���
4,3 La toxicidad 133
4,4 Determinación de la clase de agua utilizada 137
4.4.1 Aguas duras 141
10. 4.4.2 Recomendaciones generales del uso del agua
en la fertirrigación 141
5,0 Medidores de caudal 145
5,1 Método volumétrico 145
5,2 Métodos que relacionan el área con la velocidad 146
����� ��todo de �otador ���
5.2.2 Método del trazador 148
5.2.3 Método del molinete 148
5,3 Métodos que utilizan un estrechamiento en la
sección transversal 151
5.3.1 Vertederos 151
a. Vertederos rectangulares 153
b. Vertederos Trapezoidales 157
c. Vertedores triangulares 157
����� �rificios ���
5.3.3 Aforo en tuberías 160
5.3.4 Sifones 163
5.3.5 Medidor sin cuello o garganta cortada 163
5.3.6 Medidor Parshall 165
6,0 Sistemas de Riego 173
6,1 Riego por gravedad 174
6.1.1 Riego por surcos 176
a. Ventajas 176
b. Desventajas 177
c. Pendiente de los surcos 177
d. Trazado de los surcos 180
e. Formas de los surcos 182
f. Separación entre surcos 182
g. Técnicas de plantación 184
h. Humedecimiento de los surcos 184
i. Caudal máximo no erosivo 196
j. Longitud de los surcos 183
k. Tiempo de riego 186
l. Derivación del agua a los surcos 188
m� ��lculo de la infiltraci�n ���
n. Cálculo y diseño del sistema 191
6.1.2 Riego por melgas o tablares 192
a. Ventajas 193
b. Desventajas 193
c. Suelos 193
d. Dimensiones 194
e. Pendiente 195
f. Caudal y duración del riego 195
g. Tiempo de riego196
6.1.3 Riego por inundación 197
a. Ventajas 197
b. Desventajas 198
c. Tamaño de las pozas y tiempo de riego 199
6,2 Riego por aspersión 200
6.2.1 Ventajas 200
11. 6.2.2 Desventajas 201
6.2.3 Componentes del sistema 201
a. Fuente de agua 201
b. Fuente de energía 202
c. Sistemas de Distribución 202
d. Aspersores 204
e. Accesorios213
6.2.4 Sistemas de Riego 214
a. Estacionarios 214
b. Mecanizados 215
6.2.5 Cálculo y diseño del sistema 216
a. Elementos que intervinen 217
b. Frecuencia de riegos 218
c. Unidad de riego 219
d. Caudal horario 219
e. Precipitación 219
f. Elección de los aspersores 220
g. Pérdida de carga en la lateral 222
h. Pérdida de carga en la principal 226
i. Cálculo de la bomba 227
j. Cálculo del motor 229
6,3 Riego localizado 230
6.3.1 Riego por goteo 230
a. Las relaciones suelo-agua-planta 231
b. Ventajas 235
c. Desventajas 236
d. Componentes de la instalación 236
e. Disposición de las laterales 251
f. Cálculo y diseño de una instalación 254
Bibliografia consultada 271
Lista de cuadros 273
Lista de figuras 276
12.
13. INTRODUCCION
La producción alimentaria es el mayor reto que tiene la humanidad, ante el
crecimiento acelerado de la población mundial y a la vez la disminución permanente del
agua.
Como señala Aldana (1996), el 3% del agua existente en el planeta, es agua dulce y
apenas el 0.014% está en los ríos y lagos, es decir a disposición del hombre en forma
relativamente fácil, mientras que el resto está en los glaciales y en el subsuelo. Pero de
este pequeño volumen con el que contamos, entre el 70 y el 80% se le ocupa en la
agricultura.
Y aunque la FAO (Organización de las Naciones Unidas para la alimentación y la
agricultura) señala, que para el año 2030 los países en desarrollo podrán aumentar la
producción en un 33%, pero utilizando tan solo 12% más de agua; es decir con nuevas y
más eficientes tecnologías de riego que significan un menor desperdicio y la optimización
del recurso; el reto para nosotros está intacto y es por esto que para quienes estamos en
el campo agrícola el conocimiento que se tenga sobre el riego en la agricultura adquiere
una importancia vital; tenemos la obligación de saber aprovechar el agua con la que
regamos.
El riego es la actividad más utilizada por el hombre para la producción de sus
alimentos. Es una actividad tan antigua como la creación del hombre, encontramos que
la Biblia habla de él en el libro Génesis 2:10 cuando dice “De Edén salía un río que
regaba el Jardín, de allí se dividía y se formaban de él cuatro brazos “.
La Historia nos cuenta de las obras de riego que se hicieran en Egipto y Mesopotamia
3500 años a. de C. obras como la construcción de canales, de presas o de repartición.
Nos dice que la construcción de la represa Tu – Kiang en la China, se la realizó en el año
2627 a. de C.
En América, nuestros aborígenes en sus creencias, mitos y ritos siempre estaba
presente el agua; se hablaba de Q`on el dios sin huesos que era capaz de cortar camino
a través de las montañas para llegar a la costa y dar alimento a su pueblo. Era en
realidad el agua a quien se referían y es que ésta a través del riego hace posible la
producción y por ende la alimentación del pueblo.
Y cuando hablamos de agua en el campo, la relacionamos a esta con la producción, con
la agricultura o cultivo de plantas útiles que es la actividad básica, esencial de la
humanidad; por que el hombre depende de la agricultura para su alimentación, donde la
producción es deficitaria existe desnutrición y hambre y un pueblo así es un pueblo con
enfermedades y miseria, como podemos ver desgraciadamente muy a menudo en los
noticieros. Dependemos de la agricultura para la vestimenta, ya que las plantas son la
materia prima para la elaboración de fibras para la confección de las prendas de vestir.
Dependemos de la agricultura para la vivienda, porque de las plantas se hacen los
muebles, las puertas, ventanas etc. y en algunos lugares la construcción misma de la
vivienda. Dependemos de la agricultura para conservar la salud ya que las plantas son
la materia prima en la elaboración de los medicamentos. La mayoría de la población
ecuatoriana depende de la agricultura para su subsistencia, es la forma de conseguir el
sustento para la educación y en general el bienestar familiar.
14. Pero el éxito de la agricultura radica en la combinación apropiada de los elementos
que intervienen en el desarrollo de las plantas, entre los que están el agua, el suelo, la
semilla, el aire, la temperatura, la luz solar, los nutrientes, las plagas, las enfermedades,
las malezas y su control, las podas como protección de la estructura de la planta y la
densidad del cultivo. De todos estos elementos vemos que algunos son controlados por
la naturaleza en tanto que otros pueden ser controlados por el hombre y entonces
decimos que la producción agrícola depende en gran medida del control que tenga el
agricultor sobre los factores que limitan el desarrollo de sus cultivos, uno de esos
factores es el agua, que en zonas secas, áridas o semiáridas se convierte en el principal
factor limitante en la producción, pero también, en zonas templadas y tropicales, la
irregular intensidad, frecuencia y distribución del agua puede producir un exceso de agua
para la planta y puede terminar pudriendo su raíz; en los dos casos se tendrá una
reducción de los rendimientos.
Si damos un vistazo a nuestras provincias serranas encontraremos que hay climas,
suelos, cultivos y costumbres diferentes, pero en todos ellos las plantas cultivadas tienen
en común la necesidad de agua para desarrollarse. Y esta necesidad se puede cubrir de
dos maneras, por la precipitación y por el riego; si la primera no puede ser controlada por
el hombre ni en intensidad, ni en duración, ni en frecuencia, nos queda acudir al riego,
entendiéndose como tal “la aplicación artificial al suelo de la cantidad de agua
requerida por el cultivo, en el momento oportuno y de una manera uniforme y
eficiente “.
Este concepto nos aclara:
¿Qué volumen de agua debemos dar al cultivo?; se debe entregar al cultivo sólo el
volumen de agua que necesita, porque esa es la cantidad que le beneficia ; si aplicamos
menos es obvio que el rendimiento del cultivo será inferior al óptimo, pero si aplicamos
en exceso tendremos además de una baja en el rendimiento: desperdicio del volumen de
agua; lavado de los nutrientes y fertilizantes; ocasionamos erosión por escurrimiento
superficial, o también podemos causar asfixia en las raíces al formar capas freáticas
altas al no contar con un buen sistema de drenaje ¿Cuándo me toca regar? Se debe
aplicar el agua al suelo en los momentos en que el cultivo necesite. Lo importante es que
el agua se encuentre disponible para las plantas entre dos riegos consecutivos y ¿Cómo
debo regar? De manera uniforme sin que haya ni falta ni exceso de agua en ningún lugar
de la parcela que se está regando.
Entonces; para que el cultivo tenga un desarrollo óptimo, necesita de un cierto
volumen de agua, el mismo que puede ser cubierto en determinados lugares solamente
con la lluvia y en otros es necesario complementarle con el riego. Pero no sólo se
requiere de cierta cantidad de agua, sino que la aplicación de esta debe dosificarse
adecuadamente durante el tiempo que dura el ciclo vegetativo, desde la siembra hasta la
cosecha. Si el agua escasea durante períodos considerables, el rendimiento de los
cultivos disminuye proporcionalmente al déficit de humedad que padezcan, pudiendo
llegar a marchitarse y morir prematuramente si la escasez de agua se prolonga. Pero
también, cuando la cantidad de agua es excesiva y el sobrante no puede drenarse
fácilmente, la humedad impide la respiración de las raíces y el cultivo se ve afectado.
En la mayor parte del territorio de nuestro país el agua de lluvia no es suficiente para
obtener cosechas económicamente productivas, por lo que es necesario regar. Pero
vemos que el agua se está volviendo cada día un recurso más escaso porque su
demanda crece sin cesar y sus fuentes son cada vez menores; demanda que no solo se
refiere al uso agrícola sino a los urbano – domésticos e industriales.
15. Tengamos presente que, a pesar de que el riego no es el único factor que influye en
el rendimiento, un cultivo bien regado produce mucho más que uno sin riego, aún en
condiciones de humedad favorable.
La importancia del riego en nuestros tiempos ha sido definida con precisión por el
investigador indio N. D. Gulhati que dice: “En muchos países el riego es un arte antiguo,
tanto como la civilización, pero para la humanidad es una ciencia, la de sobrevivir”.
La intención es que este manual sirva para que quien le revise adquiera los
conocimientos necesarios, que al ser debidamente utilizados, garanticen rendimientos
superiores a los que actualmente se obtienen en la mayoría de los cultivos Se pretende
que al utilizar el recurso agua en forma eficiente, bajo el supuesto de una utilización
racional de otros insumos y un manejo adecuado de la tierra, se pueda mejorarar
significativamente los rendimientos y la calidad de la mayoría de los cultivos ya que la
agricultura serrana actualmente está dejando de ser en nuestro país una actividad
rentable.
16.
17. 1. RELACIÓN SUELO - AGUA
La fase líquida del suelo está constituida por el agua y las soluciones del suelo. El
agua procede de la atmósfera en forma de lluvia, nieve, granizo, humedad atmosférica,
pudiendo tener otras fuentes como las infiltraciones y las capas freáticas; mientras que
las soluciones del suelo proceden de la alteración de los minerales y de la materia
orgánica.
El agua ejerce importantes acciones tanto en la formación de los suelos como en la
fertilidad del mismo a tal punto que se dice que donde no hay agua, no hay suelos.
Por suelo se entiende una mezcla compleja, formada de:
• Piedras y minerales característicos
• Raíces y restos vegetales
• Microorganismos vivos y muertos
• Poros o huecos
La proporción de los mismos y las características de los minerales, son los que dan las
propiedades al suelo para el desarrollo de las plantas.
Partiendo de la consideración agronómica de que el suelo es la primera capa de la tierra,
con espesor variable, que coincide con la capa arable y en la cual se sitúa la mayor
cantidad de materia orgánica, vemos que el suelo está formado de partículas de distintos
tamaños y formas que se han originado de la degradación de las rocas (partículas
minerales) o de la descomposición de plantas y de animales (partículas orgánicas o
materia orgánica); en la mayoría de los suelos las partículas están unidas entre sí
formando unidades más grandes llamados agregados los que a su vez se unen para
formar terrones.
Entre las partículas, agregados y terrones se encuentran espacios denominados poros,
los mismos que ocupan entre 35 y 70% del espacio del suelo, dependiendo de su textura
y de su estructura En la práctica los poros se dividen en dos: pequeños o capilares y
grandes o macroporos, dependiendo de la compactación de las partículas que lo forman,
siendo la línea de separación entre ellos los poros de 0.05 mm. de diámetro; en los
suelos pesados la mayoría son poros capilares, mientras que en los suelos arenosos
tenemos los grandes poros, siendo en los suelos arenosos donde se encuentran poros
estables y permanentes, mientras que en los suelos pesados se tienen poros muy
variables por las contracciones y expansiones de sus partículas al variar su humedad.
Aspectos externos que tiene que ver con el tamaño de los poros en la capa superior del
suelo (30cm.) son las acciones agro técnicas y la presencia de la maquinaria agrícola; en
los estratos más profundos la influencia de las raíces de los cultivos y la presencia de
microorganismos.
Las características de los poros es necesario conocer por la influencia que ejercen sobre
el crecimiento de la planta al encontrarse en ellos el agua y el aire. Cuando el suelo está
seco los poros están llenos de aire, tras un riego éstos pueden llenarse completamente
de agua. Es decir el suelo es un sistema complejo compuesto de sólidos, líquidos y
gases.
17
Hablemos de riego
18. El movimiento, y disponibilidad del agua en el suelo está determinado principalmente por
las propiedades físicas de este, en especial la textura, la estructura, la porosidad y la
profundidad.
1.1 Características físicas de los suelos
1.1.1 Textura
Es la proporción relativa de arena, limo y arcilla contenidos en el suelo; es decir
que atendiendo a su textura, los suelos se clasifican en arenosos, limosos o
arcillosos, según el componente predominante. Las partículas de arena tienen
diámetros entre 2 y 0.02 mm, las de limo entre 0.02 y 0.002 mm y las de arcilla son
menores de 0.002 mm según la clasificación del Sistema Internacional;
encontrándose una clasificación más detallada en el Servicio de Conservación de
Suelo de Estados Unidos como puede verse en el cuadro No 1
Fig.No. 1 Textura de los suelos
En general las partículas de arena pueden verse con facilidad y son rugosas al tacto. Las
de limo se ven con la ayuda de un microscopio y parecen harina cuando se les toca. Las
de arcilla se ven solo con la ayuda de microscopio y forman una masa viscosa cuando se
mojan.
Los suelos arenosos o de textura gruesa tienen poros de tamaño grande.
Los suelos de textura media, o suelos francos contienen partículas grandes, medias y
finas que dan lugar a poros medianos y pequeños Los suelos de textura fina o arcillosa,
están formados de pequeñas partículas, con una gran cantidad de poros pequeños.
Esta propiedad está relacionada con la retención del agua, con la velocidad de
infiltración, la absorción de nutrientes y el manejo del suelo.
Los de textura fina (arcillosos) tienen alta capacidad de retención del agua, baja
velocidad de infiltración, mayor capacidad de absorción de nutrientes por lo que
usualmente son más fértiles; pero son más difíciles de trabajar En estas circunstancias
Víctor Hugo Cadena Navarro
18
19. los riegos deben hacerse con caudales grandes y más distanciados en cuanto a su
frecuencia
Los suelos de textura gruesa o arenosos, tienen en cambio baja capacidad de retención
de humedad, alta velocidad de infiltración, menor capacidad de absorción de nutrientes
lo que les hace menos fértiles, son más fáciles de trabajar Estos terrenos tienen, que
regarse rápido, con menor caudal y con mayor frecuencia.
La textura de un suelo es una propiedad permanente, es decir no puede ser modificada.
�ig� �o� 2 Capacidad de retención del agua en el suelo
La determinación de la textura se hace a través del triángulo de texturas o clasificación
de Atterberg al conocerse el porcentaje de cada partícula, en él de acuerdo a cada
porcentaje se localiza la el tipo de textura.
Fig. No. 3 Triángulo de texturas
ARCILLOSO
ARCILLOSO
ARENOSO
FRANCO
ARCILLO
ARENOSO
FRANCO
ARCILLO
LIMOSO
FRANCO
ARCILLOSO
FRANCO
ARENOSO
FRANCO
LIMOSO
LIMOSO
FRANCO
ARCILLOSO
LIMOSO
A
R
C
I
L
L
A
L
I
M
O
ARENA
10
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
20
30
40
50
60
70
80
90
100
ARENOS
FRANCO
EN S
19
Hablemos de riego
20. Según este triángulo de acuerdo a la textura existen trece clases de suelos: Arcilla
pesada, arcilla, arcillo arenoso, arcillo limoso, franco arcillo arenoso, franco arcilloso,
franco arcillo limoso, franco arenoso, franco, franco limoso, arena franca, arena y limo.
O a través del hidrómetro de Bouyoucos que se basa en la ley de Stokes que dice que
mientras más grande y más pesada sea la partícula, mayor es su velocidad de caída La
fórmula establecida es la siguiente:
V = 2g (d-d´) x r2
9Cv
Dónde:
V = Velocidad de caída de una partícula en suspensión ( cm./ seg.)
g = gravedad en cm./ seg.2
.
d = densidad de la partícula (gr./ cm3
).
d’ = densidad del líquido ( gr. / cm3
)
r = radio de la partícula (cm.).
Cv = coeficiente de viscosidad del líquido (gr./cm./seg.).
Mediante el método del tacto, también se puede identificar la textura de un suelo; para lo
cual pueden ser utilizadas las siguientes pautas:
Los suelos de textura gruesa contienen muchas partículas de arena, las cuales hacen
que el suelo se sienta áspero cuando se fricciona entre los dedos. Muchas partículas
individuales de suelo pueden verse con facilidad., estos suelos no se sienten pegajosos
aun cuando están húmedos, son suelos generalmente fáciles de arar y cultivar y no
forman terrones cuando se secan.
El estiércol animal, la materia vegetal y otras formas de materia orgánica
descompuestas, al ser incorporadas al suelo, ayudan a retener la humedad en suelos de
textura gruesa.
Los suelos de textura media o suelos francos, contienen partículas gruesas, medias y
finas en cantidades casi iguales; algunas de las partículas individuales pueden sentirse
cuando se frotan entre los dedos, sin embargo el suelo se siente pegajoso cuando está
húmedo; estos suelos forman terrones cuando se secan aunque pueden romperse
fácilmente con un azadón, pala o cualquier apero de labranza.
Los suelos de textura fina contienen grandes porcentajes de partículas de arcilla, estos
suelos son generalmente muy pegajosos cuando están húmedos y pueden moldearse
para formar cintas delgadas o rollos largos y flexibles; son difíciles de arar; cuando están
secos forman terrones muy duros y la superficie del suelo se agrieta a medida que este
se seca.
Víctor Hugo Cadena Navarro
2�
22. 1�1�2� Estructura
Se refiere a la capacidad que tienen las partículas del suelo de formar unidades
de mayor tamaño (agregados y terrones); para que esto se dé es necesario de la
presencia de un material cementante y ese material es la materia orgánica; lo que
hace que la estructura sea una propiedad muy variable por que las fuerzas que
unen las partículas son débiles.
La estructura del suelo influye en el crecimiento de las plantas por que tiene que
ver con la cantidad y dimensiones de los poros es decir con el movimiento,
retención y drenaje del agua, con el movimiento del aire y con la erosión del suelo.
Los diferentes tipos de estructura se relacionan con las formas que encontramos
en el suelo como producto de la agrupación de las partículas y las más conocidas
son: granular, migajozo, laminar, bloques, prismático y columnar; los tres primeros
predominan en climas con lluvias periódicas y suelos con alto contenido de materia
orgánica; mientras que los tres restantes pertenecen a suelos con climas
restringidos en precipitaciones y bajos en materia orgánica.
Fig. No. 4 Estructura del suelo
Revisando los tipos de estructura veremos que la estructura granular o de
partículas sueltas es la mejor, se encuentra en suelos que han estado con pastos,
los terrones redondeados no son ni muy grandes ni muy duros, el agua se infiltra
bien y es retenida con facilidad.
La estructura laminar es la peor para regar y para que las raíces penetren en el
suelo pues se forman láminas una sobre la otra que hacen que el agua que se
infiltre circule con dificultad y se encharque con facilidad.
La estructura migajosa se encuentra en suelos sueltos de poca consistencia, que
facilitan la circulación del agua y del aire, por ser muy porosa.
En la estructura de bloques se encuentran terrones más o menos cuadrados que
no son duros si el suelo no tiene mucha arcilla, la infiltración es moderada y retiene
agua con facilidad, los riegos pueden ser algo más distanciados.
Víctor Hugo Cadena Navarro
22
23. En la estructura prismática los terrones son más gruesos y alargados se producen
en suelos arcillosos, retienen más agua, tienen baja infiltración y los riegos deben
ser espaciados.
Similar a la estructura anterior es la columnar o masiva, en la que sus agregados tienen
la forma de columnas.
Según el tamaño de los agregados, los suelos pueden ser:
De estructura muy fina cuando tiene agregados inferiores a 5 mm
De estructura fina…………………….. agregados de 5 a 10 mm
De estructura media…………………. agregados de 10 a 20 mm
De estructura gruesa………………… agregados de 20 a 50 mm
De estructura muy gruesa…………… agregados > 50 mm
Entre las causas que degradan la estructura están las labores excesivas o inadecuadas,
el poco contenido de materia orgánica, la compactación causada por el uso de
maquinaria, el impacto de la lluvia, etc. Un alto contenido de calcio favorece la
estabilidad de la estructura, mientras que un alto contenido de sodio la deteriora.
Fig. No. 5 El suelo y su estructura
Un suelo estructuralmente bueno, se desmorona con facilidad, no es difícil ararlo cuando
está seco y no se vuelve pegajoso cuando se humedece. La estructura se mejora
mediante prácticas culturales y la adición de materia orgánica.
1.1.3. Densidad
El suelo está constituido por tres fases: sólida, líquida y gaseosa. La fase sólida se
compone de partículas minerales y de materia orgánica. El espacio no ocupado por
la fase sólida constituyen los poros del suelo, que están ocupados por las fases
líquida y gaseosa, es decir por el agua y el aire.
El aire del suelo tiene una composición parecida a la del aire atmosférico, pero
mucho menos constante.
23
Hablemos de riego
24. �uadro �o�2 Composición del aire
Aire atmosférico % Aire del suelo %
Oxígeno 21 10 – 20
Nitrógeno 78 78.5 – 80
��2 0.03 0.2 – 3
Vapor de agua variable en saturación
Este cuerpo tridimensional cuyas propiedades resultan de la interacción del clima y los
seres vivos; es el medio para el crecimiento de las plantas continentales dotando a las
raíces de anclaje, agua, aire y nutrientes; siendo la relación de peso o masa y volumen
de ellos la que nos da las características físicas del suelo.
Representando al suelo de alguna manera tendríamos:
Fig. No.6 Composición del suelo
Volumen Suelo Peso
Va
Vp
Vw
Vt
Vs
Aire
Agua
Sólidos
Pa
Pw
Pt
Ps
En el que: el resultado de dividir el peso del suelo seco ( Ps ) a 1050
C por 24 horas para
el volumen del suelo ( Vs ) se llama DENSIDAD REAL ( dr ), o densidad de la fase
sólida, la misma que en la práctica tiene un valor constante de 2.6 gr / cm3
debido a que
los constituyentes minerales del suelo cambian en un rango muy estrecho, pudiendo
entonces disminuir cuando existe gran cantidad de materia orgánica. Las unidades
empleadas son:
gr/cm3
- kg/litro ó Ton/m3
La densidad del agua es igual a 1 gr/cm3
.
Vs
Ps
dr =
La relación que existe entre el peso del suelo seco (Ps ) y el volumen total (Vt), donde se
incluye las partículas sólidas y el espacio poroso se denomina DENSIDAD APARENTE
( da ) Las diferencias en su valor se debe a las variaciones en la composición mineral de
las partículas y sobre todo al espacio poroso de acuerdo a la textura; en los suelos de
textura fina encontramos más espacios porosos que en los suelos arenosos a pesar de
que en estos sean más grandes.
La densidad aparente tiene un valor que va de 1.0 a 1.8 gr/cm3 (toneladas / m3) en
suelos arenosos se tienen valores superiores. Se dice que son valores altos de densidad
aparente aquellos superiores a 1.3 gr/cm3
en suelos arcillosos, a 1.4 gr/cm3 en suelos de
textura media y a 1.6 gr/cm3 en suelos arenosos; si son suelos orgánicos o volcánicos se
tendrán densidades desde 0.7 gr/cm3.
MATERIA
ORGANICA
LIQUIDA
GASEOSA
SOLIDA
Víctor Hugo Cadena Navarro
2�
26. Ejercicio.-
Calcular la densidad aparente y la porosidad de una muestra de suelo que después de
secado pesa 92 gr. Y cuyo volumen es de 76 cm3
. Se supone que la densidad real del
suelo es 2.60 g/cm3
Solución:
da = Ps / Vt da = 92 gr. / 76 cm3
da = 1.21 gr/cm3
P = (dr – da) 100 / dr P = (2.60 – 1.21)100 / 2.60 P = 53.46%
1.1.5. Profundidad
Otra característica importante a ser tomada en cuenta para el riego, es la profundidad o
espesor del suelo, pues mientras más profundo sea éste, afirmará mejor a la planta, las
raíces podrán extenderse más, podrá almacenar más agua, no tendrá problema para
ararlos o nivelarlos si fuera necesario, se podrá implementar cualquier método de riego
La profundidad del suelo explorado por las raíces depende de la especie cultivada y de
las características de este y constituye un criterio importante en la selección de tierras
para riego. Los suelos superficiales requieren de riegos frecuentes para que los cultivos
se desarrollen. Cuando se riegan suelos superficiales que están asentados en arenas y
gravas se presentan pérdidas excesivas por percolación profunda. Los suelos profundos
en cambio permiten el almacenamiento de grandes cantidades de agua, lo cual favorece
al desarrollo de la planta al poder extraer cuando lo necesita. El volumen de agua
absorbido por la planta es el mismo en suelos superficiales o profundos, sin embargo se
requiere más agua para el cultivo que está en un suelo superficial que en un suelo
profundo debido a las pérdidas ocurridas por el mayor número de riegos requeridos
El padrón típico de distribución de las raíces de un cultivo se asemeja a un triángulo
equilátero invertido en donde el 40% del total de las raíces está en la primera cuarta
parte de su profundidad total; el 30% en la segunda cuarta parte, el 20% en la tercera
cuarta parte y el 10% restante en la parte más profunda. Si el 70% de las raíces del
cultivo están localizadas en la mitad superior de la zona radicular; conviene considerar la
profundidad de riego no en la totalidad de la profundidad de la raíz sino en alrededor de
un 75% de ella (donde estarían el 90% de las raíces) A esta profundidad le conocemos
como profundidad efectiva de las raíces y constituye el valor de la profundidad del suelo
a regar.
Fig. No.7 Esquema de la distribución de raíces
40%
30%
20%
10%
La profundidad de las raíces, aunque algunos autores dicen que es igual a la altura de la
planta, crece en función del tiempo, de acuerdo a la siguiente ecuación:
Víctor Hugo Cadena Navarro
26
32. Hv = 25 x 1.4 = 35% Hay 0.35 cm de agua en 1 cm de profundidad
0.35 x 60 = 21 cm de agua
Lámina total = 7.2 + 21 = 28.2 cm de agua = 282 mm
2�� Tenemos un reservorio lleno de agua, que tiene una longitud de 10 m, un ancho de
5 metros y una profundidad de 2 m Toda su capacidad riega una parcela de 1 ha.
Calcular la altura ó lámina de agua sobre la parcela
Solución
Volumen del reservorio =10 x 5 x 2 =100 m3
L = 100 m3 / 10000 m2 L = 0.01 m L =10 mm
3.- Sobre una parcela de 1 ha cae una lluvia que forma una capa de agua de 1 mm de
espesor. Cuál es el volumen de agua de la parcela.
Solución
V = A x L
V = 10000 m2 x 0.001 m V = 10 m3 = 10000 lts.
4.- Calcular la altura mínima que debe tener un reservorio de 25 m de largo y 14 m de
ancho para que sea capaz de suministrar una lámina de 50 mm a una parcela de
175 m de largo por 95 m de ancho.
Solución
V = A x L
V = (175 x 95) 0.050 V = 831.25 m3 (volumen del reservorio)
Altura del reservorio = Volumen del reservorio / largo x ancho del reservorio
Altura del reservorio = 831.25 m3 / 350 m2 = 2.38 m
El contenido de humedad en el suelo nos indica la cantidad de agua presente en el
mismo; se suele presentar como fracción; por ejemplo si sabemos que el valor de la
humedad volumétrica es de 18.3 % en lámina significa 0.183 m de agua por metro de
suelo o también de manera inversa se expresa en lámina es decir en mm y estos pueden
ser expresados en % al hablar de humedad volumétrica por ejemplo cuando en un suelo
de 1 m de profundidad hay 150 mm de agua el resultado en humedad volumétrica es del
15 %. Es decir que la lámina, la humedad volumétrica y la profundidad del suelo,
están relacionados con la expresión:
100
Pr
Hv
L =
1.3 Movimiento del agua en el suelo
1.3.1. Potencial del agua en el suelo.
El agua está en constante movimiento en el suelo, pero para que este movimiento
exista es necesario la presencia de energía, energía que como sabemos puede ser
cinética o puede ser energía potencial, la primera puede despreciarse, ya que depende
de la velocidad del agua en el suelo y esta es muy lenta; por lo que podemos decir que el
movimiento del agua en el suelo se debe a la energía potencial, llamada simplemente
potencial o tensión del agua; la misma que se expresa en términos de presión
(atmósfera, bar , kg/cm2
, mca ), es decir que el movimiento del agua en el suelo se debe
a diferencias de presión.
Víctor Hugo Cadena Navarro
32
33. Entonces, nos interesa saber no solo el contenido de humedad en el suelo, sino la
energía con que el agua es retenida por el suelo; porque de nada nos serviría que el
suelo tenga agua abundante si las raíces no tienen la fuerza de succión para extraerla.
El potencial expresa “la cantidad de trabajo que es preciso aplicar para transportar una
cantidad de agua desde una situación estándar de referencia hasta el punto del suelo
considerado”, o también expresa, la intensidad de las fuerzas que retienen el agua en el
suelo, lo que determina la mayor o menor dificultad que tienen las plantas para absorber
el agua. Entonces, la mayor o menor facilidad con que las raíces pueden extraer el agua
del suelo no es el volumen ocupado por esta agua, sino es la energía con que es
retenida.
El agua del suelo está sometida a varias presiones, unas que tienden a expulsar el agua
del suelo (presión positiva) y otros que tienden a retenerla (presión negativa) La suma
algebraica de estos componentes es el potencial total, y el agua del suelo tenderá a
desplazarse desde puntos de alto potencial a puntos de potencial más bajo.
Al moverse el agua por los poros, está sometida a distintas fuerzas: de la gravedad, de
la matriz sólida, de los iones en disolución y fuerzas externas. Cada una de estas da
lugar a un potencial parcial: potencial gravitacional, potencial mátrico, potencial osmótico
y potencial de presión
El potencial hídrico del suelo que se representa por la letra griega sigma ( Ψ ) es igual a
la suma de todos los potenciales parciales, es decir que:
Ψ h = Ψ m + Ψ o + Ψ p + Ψ g
Dónde:
Ψ h = potencia hídrico
ψ m = potencial mátrico (matriz del suelo)
ψ o = potencial osmótico (soluto del suelo)
ψ p = potencial de presión (presión del agua)
ψ g = potencial gravitacional (de posición)
El potencial mátrico, es el generado por las fuerzas de adhesión y cohesión con que el
suelo retiene al agua. Su valor es siempre negativo ya que la presión que origina se
opone a la salida del agua desde el suelo Cuanto más seco esta el suelo, mas bajo es el
potencial mátrico y mayor será la presión que habrá de aplicar para extraer el agua del
suelo por parte de las raíces. En suelos saturados este potencial es igual a cero.
El potencial osmótico existe debido a la presencia de las sales en el suelo, equivale a la
presión osmótica. El agua del suelo es una solución salina y por lo tanto puede dar lugar
al fenómeno de osmosis; es decir al paso del agua a través de una membrana
semipermeable que separa a dos soluciones de distinta concentración, desde la solución
más diluida a la más concentrada. Su valor es nulo en agua pura y valor negativo cuando
hay sustancias disueltas.
El potencial osmótico es el esfuerzo que tiene que desarrollar la planta para extraer agua
de un suelo con problemas de salinidad, llamado también esfuerzo de humedad. La
fórmula de cálculo es la siguiente:
33
Hablemos de riego
34. Ehs = 0.36 CE x Ts siendo:
Ehs = Esfuerzo de humedad del suelo (atmósferas)
CE = Conductividad eléctrica (mmhos / seg)
Ts = Tensión de humedad del suelo (atmósferas)
El potencial de presión solo se presenta en suelos saturados y corresponde a la presión
ejercida sobre el punto en el que el agua satura el suelo. Este componente es
fundamental cuando se presenta problemas de drenaje.
El potencial gravitacional, es el que se produce debido al desnivel o diferencia de altura
geométrica del punto considerado respecto al plano de referencia.
El conjunto de fuerzas que retienen el agua en el suelo, se llama potencial de succión;
tiene un sentido negativo y es igual al potencial mátrico más el potencial osmótico.
Frente a él está el potencial gravitacional que tiene un signo positivo y tiende a desplazar
el agua a capas cada vez más profundas
Cuando el potencial de succión es mayor al potencial gravitacional el agua queda
retenida en los poros y cuando el potencial de succión es menor al potencial
gravitacional el agua se desplaza hacia abajo
El potencial mátrico y el de presión son excluyentes. El Ψ p solo se da en suelos
saturados, en cuyo caso el Ψ m es igual a cero. En cambio, en suelos no saturados el
potencial de presión es igual a cero y el mátrico menor a cero
En un suelo que no está saturado y que tiene una mínima concentración de sales el
potencial de presión y el potencial osmótico, son prácticamente despreciables.
Bajo estas condiciones, la ecuación se reduce a:
Ψ h = Ψ m + Ψ g
Los potenciales mátrico y osmótico, como se indicó, influyen en la absorción del agua por
las plantas; con el fin de evitar valores negativos, se utiliza el concepto de tensión, que
es la succión necesaria para liberar el agua del suelo. Su valor es igual al del potencial
pero con signo positivo.
El método práctico para determinar el potencial mátrico del suelo, es mediante el uso del
tensiómetro; teniendo presente que este aparato mide directamente el potencial
hidráulico y no el potencial mátrico del suelo, una regla práctica en el uso del tensiómetro
es la siguiente:
Ψ m = longitud del tensiómetro – lectura del manómetro
Ejercicio
La lectura del manómetro de un tensiómetro de 60 cm de longitud instalado en un suelo
a 45 cm de profundidad es de 45 cb.
a) Calcular el potencial mátrico y el potencial hidráulico del suelo con referencia al
punto de ubicación de la cápsula porosa
b) Si se desea regar cuando el potencial matrical del suelo sea -32 cb, ¿cuál será la
lectura del manómetro?
Víctor Hugo Cadena Navarro
34
35. Solución
a. Ψ m = longitud del tensiómetro – lectura del manómetro
1 cb = 10 cm
Ψ m = 6 – 45 = - 39 cb
b. lectura del manómetro = longitud del tensiómetro - Ψ m
= 60 ( 1 cb/ 10 cm ) – ( -32 cb )
= 6 + 32 = 38 cb (momento del riego )
La figura 11 que relaciona la succión matricial del suelo con el contenido de humedad, se
llama “Curva característica de humedad” o “Curva de capacidad hídrica” muy útil para el
diseño y manejo del riego; la forma de determinarse es a través de someter varias
muestras de suelo a diferentes tensiones, generalmente a 0.3, 3, 5, 12 y 15 atmósferas.
En la curva se ve que suelos de diferente textura presentan diferentes curvas de
retención de humedad. Así por ejemplo, al aplicar 1 bar. de succión (100cb), el
porcentaje de agua extraída es de 25% en el suelo arcilloso y alrededor del 82% en un
suelo franco arenoso, y a la inversa, para extraer un 50% de agua se requiere una
energía de 2.2 bares en el suelo arcilloso y 0.22 bares en suelo franco arenoso, lo que
quiere decir que a igualdad de contenido de humedad, los diferentes suelos retienen el
agua con distinta energía.
Existe otra forma de medir el potencial, por medio del “pF” que es el logaritmo decimal de
la tensión del agua del suelo, es decir:
pF = log ( - Ψ m ) y su relación con los valores de tensión se dan en el siguiente
cuadro:
Cuadro No.4 Valores de tensión
Altura del
agua-cm
1 10 100 1000 10000 15000 100000 1000000
Atmósfera 1/ 10 1 10 1.5 100 1000
pF 0 1 2 3 4 4.2 5 6
pF con valor 0 equivale al agua pura, libre (sometida solo a la fuerza de la gravedad) y a
presión atmosférica.
La Universidad de UTHA, indica que la curva de tensión o de humedad se puede
determinar al aplicar la siguiente ecuación:
c
Ps
Kt
Ts +
=
Psn
Dónde:
Ts =tensión de humedad del suelo (atm)
Ps =Contenido de humedad en suelo seco (%)
Kt, n y c = coeficientes que dependen del tipo de suelo
c
Ps
Kt
Ts +
= n
35
Hablemos de riego
37. Los valores de los coeficientes se calculan de acuerdo a las siguientes ecuaciones:
C =-0.000014 Cc2.7
+ 0.3
Log Kt = log ( Ts – c ) + nlog ( Pspm )
( ) ( )
[ ]
( ) ( )
Pspm
Pscc
c
Tscc
c
Tspm
n
log
log
log
log
−
−
−
−
=
Nos da el siguiente ejemplo:
Si tenemos un suelo de textura franco, con las siguientes características:
Ps a Cc = 19.0%
Ps a Pm = 10.0%
Ts a Cc = 0.3 atm
Ts a Pm = 15.0 atm
Estimación de c,Kt y n
C = -0.000014 Cc2.7
+ 0.3 = 0.2603
( ) ( )
[ ] 216
.
9
10
log
19
log
2603
.
0
3
.
0
log
2603
.
0
0
.
15
log
=
−
−
−
−
=
n
( )
[ ] 10
4232
.
2
10
log
216
.
9
2603
.
0
0
.
15
log
log x
anti
Kt =
+
−
= 10
Partiendo de los valores anteriores, la ecuación de la curva de tensión queda de la
siguiente manera:
2603
.
0
216
.
9
1010
4232
.
2
+
=
Ps
x
Ts
O también
»
¼
º
«
¬
ª
−
=
2603
.
0
1010
4132
.
2
Ts
x
Ps
1/9.216
Con la ecuación anterior, se han generado los siguientes datos, los cuales
complementados con los de Cc y Pm, se puede elaborar la curva de tensión
correspondiente
Tensión ( atms ) Ps ( % )
0.3 19.0
1 13.8
3 11.9
5 11.3
7 10.9
12 10.2
15 10.0
37
Hablemos de riego
38. Así tenemos entonces que cuanto más húmedo sea el suelo, más débil es el potencial
del agua y más móvil es el agua. A medida que el suelo se seca, las fuerzas de retención
de este aumentan haciendo que la energía de succión de las raíces para extraer la
humedad sea mayor y en consecuencia el agua se vuelve cada vez menos disponible
para la planta.
1.4 Clases de agua.
La porosidad o sea los espacios entre las partículas, forman una red de cavidades
conectadas entre sí de una amplia variedad de formas y de tamaños.
Al suministrar agua a un suelo seco, ésta se distribuye alrededor de las partículas y
queda retenida a ellas por las fuerzas de adhesión y de cohesión; desplaza al aire de
los poros y estos se llenan de agua, produciéndose la saturación del suelo o la máxima
capacidad de retención.
Es decir el agua en el suelo está en movimiento debido principalmente a dos causas: la
gravedad. (Por la cual el propio peso del agua hace que ésta tienda a caer hacia las
capas inferiores del suelo) y la capilaridad. (Que por las fuerzas de adhesión y de
cohesión el agua tiende a desplazarse por los poros desde abajo hacia arriba y en todas
las inclinaciones posibles).
El agua que se deposita en los poros grandes y luego por gravedad se filtra fácilmente
toma el nombre de AGUA GRAVITACIONAL o agua de drenaje de la que se dice
también que es aquella que momentáneamente llena los grandes poros del suelo, pero
que es arrastrada por la acción de la gravedad.
Al suspenderse el suministro, vemos que queda agua en los poros pequeños, la misma
que se mueve de una área de menor a un área de mayor tensión por capilaridad por lo
que toma el nombre de AGUA CAPILAR o agua disponible, es el agua retenida en los
poros venciendo la acción de la gravedad. De esta una parte es más móvil y disponible
para las plantas y otra esta unida con más fuerza a las partículas del suelo.
Con la evaporación del suelo y la transpiración de las plantas se reduce aún más la
cantidad de agua disponible, hasta que deja de producirse el movimiento capilar y el
agua queda aprisionada alrededor de las partículas en forma de capas muy delgadas sin
poder ser aprovechadas por las plantas. Si se demora el suministro del agua al suelo, el
agua existente pierde su estado líquido y se desplaza como vapor, a esta se le conoce
como AGUA HIGROSCOPICA o no disponible, es decir que es aquella fuertemente
fijada por las partículas del suelo y no es disponible para las plantas.
José Fuentes Yague (investigador español) nos dice que desde el punto de vista de la
utilización por las plantas, el agua del suelo puede ser de tres clases:
• Agua sobrante.- que es aquella que no puede ser retenida por el suelo y cae
por su propio peso hacia las capas más bajas. Esta agua no puede ser utilizada
por las plantas por que esta fuera del alcance de las raíces
• Agua disponible.- es el agua retenida por el suelo y que puede ser absorbida
por las plantas con suficiente rapidez para compensar las pérdidas por
transpiración
• Agua no disponible.- es el agua retenida por el suelo con tanta fuerza que
las plantas no la pueden absorber
Víctor Hugo Cadena Navarro
38
39. 1.5 Estados de humedad del suelo.
Las plantas extraen del suelo el agua que necesitan. Es necesario por tanto, conocer la
capacidad del suelo para almacenar agua, con el fin de reponer la cantidad extraída
Esta cantidad de agua almacenada en el suelo varía constantemente, y nos permite
distinguir tres estados:
• Saturación .- Es el contenido de humedad que tiene un suelo cuando se han
llenado de agua todos los poros; esto sucede luego de una lluvia o riego
abundantes o cuando tenemos una capa impermeable o poco profunda
En los suelos saturados hay ausencia total de aire y por ello muchos cultivos no pueden
soportar períodos de más de 5 días en éste estado, a excepción del arroz.
En este estado, cualquier cantidad adicional de agua escurrirá, provocará
encharcamiento o se eliminará por efecto de la gravedad hacia las capas más profundas
del suelo.
El período de saturación de la parte más superficial del suelo no es usualmente largo y
cuando la lluvia o el riego a cesado, parte del agua contenida en los poros más grandes
se moverá hacia abajo, proceso que se conoce como drenaje o percolación. El agua que
drena de los poros es sustituida por aire ; en suelos de textura gruesa o arenosos éste
drenaje habrá concluido en pocas horas, mientras que en suelos de textura fina puede
durar de 2 a 3 días.
39
Hablemos de riego
40. �ig� �o�12 Suelo saturado
• Capacidad de campo.- Es el contenido de agua que retiene un suelo en
contra de la gravedad, después de haber estado saturado.
.
La capacidad de campo refleja la cantidad de humedad que tiene un suelo cuando se
pierde el agua gravitacional. A capacidad de campo el agua queda retenida en los poros
capilares y en estas condiciones es absorbida por las plantas con mayor facilidad.
Cuando el drenaje se ha detenido, los poros más grandes están llenos de agua y aire,
mientras que los pequeños están todavía totalmente llenos de agua. En este momento
se dice que el suelo está a capacidad de campo; se considera que el contenido de agua
y de aire del suelo en este momento es el ideal para el crecimiento de las plantas.
A capacidad de campo el agua esta retenida con un potencial equivalente a 1/3 de
atmósfera; con este potencial un suelo arenoso retiene poco más de un 5% de humedad,
mientras que un suelo arcilloso puede alcanzar una humedad cercana al 50%.
El valor en porcentaje del volumen de agua existente puede situarse para suelos
arenosos en 6%, para suelos francos o medios entre20- 25% y en suelos pesados o
arcillosos entre 35-40%.
Su valor podemos determinarlo en función de la textura del suelo, mediante la utilización
del monograma que consta a continuación como figura No.16
Fig.No.13 Suelo a capacidad de campo
Víctor Hugo Cadena Navarro
��
42. Dónde:
Cc = Capacidad de campo
Pm = Punto de marchitez
Ac = Contenido de arcilla
L = Contenido de limo
Ar = Contenido de arena
De lo visto anteriormente podemos señalar que los factores más importantes que
condicionan la retención del agua en el suelo son: la textura, la estructura, la porosidad y
la profundidad del suelo explorado por las raíces.
Fig.No.15 Clases de agua en un suelo
1.6 HUMEDAD APROVECHABLE.
Se define como el contenido de humedad que el suelo es capaz de retener entre los
límites conocidos como “capacidad de campo “y “punto de marchitez”.
Es decir entre valores de tensión de 0.3 y 15 atmósferas, lo que nos indica que el
esfuerzo que hace una planta para disponer de agua a CC es mucho menor que a Pm.
Cuando la humedad de un suelo se sitúa cerca al valor del Pm dependiendo de la
especie y la etapa fisiológica del cultivo se tendrá disminución de la producción.
La dificultad de la planta para aprovechar esta agua aumenta a medida que su contenido
se aproxima al punto de marchitez, por lo que conviene únicamente dejarle extraer una
parte de la reserva útil antes de volver a regar. Esta parte de la reserva útil que se
permitirá consumir a la planta toma el nombre “factor de agotamiento del cultivo” cuyo
valor llegará a depender incluso del valor económico del cultivo.
Víctor Hugo Cadena Navarro
�2
43. NÓMOGRAMA PARA DETERMINAR LA CAPACIDAD DE
CAMPO EN FUNCIÓN DE LOS PORCENTAJES DE
ARCILLA, LIMO Y ARENA
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
10
20
30
40
50
60
70
80
FÓRMULA RESUELTA
CC= (0.233 - 0.53. R+0.25.L+0.023A)
1.45
%Arcilla % Limo % Arena
Eje
Auxiliar
(Aux)
Capacidad
de
campo
(
c.c.)
%
de
Arena
(A)
%
de
Limos
%
de
Arcillas
(R)
Fig. Nº 16
43
Hablemos de riego
46. Cuadro No.7 Contenido de humedad aprovechable según la textura
Textura Humedad disponible
(mm de agua por m. de
profundidad de suelo)
Arenoso
Franco arenoso
Franco
Franco arcilloso
Arcilloso
70 - 100
90 - 150
140 – 190
170 – 220
200 - 250
La reserva de agua disponible para las plantas es el agua disponible contenida en la
zona radicular del cultivo; es decir:
Reserva disponible = (Cc-Pm ) x profundidad de raíces
Se puede resumir lo antes visto diciendo que:
Si el porcentaje en peso del agua disponible es igual a
100
Pm
Cc −
El porcentaje en volumen del agua disponible será da
Pm
Cc
100
−
Si queremos saber el agua disponible a la profundidad de las raíces, entonces
tendremos el valor de la lámina:
Pr
100
dax
Pm
Cc
L
−
=
Dónde:
Cc = contenido de humedad a capacidad de campo en base al peso en decimales
Pm = contenido de humedad a punto de marchites en base al peso en decimales
da = densidad aparente del suelo, a dimensional
Pr= profundidad radicular efectiva, en metros
No debemos olvidar que el aprovechamiento del agua por los cultivos es más efectivo
cuando el contenido de agua en el suelo se mantiene cercano a la capacidad de campo.
Porque a medida que la planta absorbe agua del suelo, si no hay nuevas aportaciones,
disminuye progresivamente el contenido de agua disponible, y tiene que hacer mayor
esfuerzo para obtenerla lo que ocasiona una disminución del rendimiento del cultivo.
El agua útil depende del tipo de cultivo (hay cultivos que son aprovechados cuando están
frescos por ejemplo las hortalizas o los forrajes, estos necesitan que el suelo se
mantenga húmedo, pero hay cultivos como el algodón, los cereales para grano seco que
no necesitan que esto ocurra) del tipo de suelo (Las plantas absorben el agua con
mayor facilidad de suelos arcillosos, los suelos salinos en cambio retienen el agua con
tanta fuerza que las plantas no la pueden tomar) de la magnitud de la transpiración (las
plantas absorben el agua con menos facilidad a medida que aumenta la transpiración).
Víctor Hugo Cadena Navarro
46
47. Ejercicio
1.- Un suelo contiene el 25% en peso de agua y el punto de marchitez es del 12% en
peso. La densidad aparente es 1.4 Calcular los mm de agua que pueden
aprovechar las plantas en una profundidad de 1.2 m
Solución
L = (CC-Pm)da x Pr
L = (0.25 – 0.12)1.4 x 1.2 m
L = 0.218 m L = 218 mm
2�� Un suelo franco arenoso tiene una humedad gravimétrica del 15.3% a la capacidad
de campo y del 7.3% en el punto de marchitez. La densidad aparente es de 1.5
ton/m3
Calcular el volumen de agua disponible en una hectárea y en una
profundidad de 80 cm
Solución
CC –Pm = 15.3 – 7.3 = 8%
Hv = Hg x da
Hv = 1.50 x 0.08 = 0.12
Vs = 10000 x 0.80 = 8000 m3
Vw = 8000 x 0.12 = 960 m3
1.7 Medición de la humedad
Existen muchos métodos para su cálculo, pero los más utilizados son:
1. Gravimétrico
2. Sonda de neutrones
3. Bloques de yeso
4. Tensiómetros
5. Visual y de tacto
1.- Método gravimétrico .- Consiste en sacar una muestra de suelo, colocarle en
un recipiente hermético, llevarle al laboratorio donde es pesada y puesta a desecar
en una estufa a 105o
c durante 24 horas y volverle a pesar, para por diferencia en
peso entre la muestra húmeda y la muestra seca saber el contenido de agua que
tenía el suelo.
El porcentaje del contenido de agua en base a un peso seco se determina
dividiendo el peso del agua para el peso de la muestra seca.
Si nos interesa conocer el contenido de agua en base al volumen, necesitamos
convertir el contenido de agua en el suelo en base a peso seco al valor equivalente
en base a volumen, para lo cual el porcentaje de humedad en base a peso seco es
multiplicado por la densidad aparente del suelo.
Este método gravimétrico se hace difícil en suelos pedregosos o cuando no se
tiene un laboratorio cercano porque consume un tiempo considerable ya que se
requiere de un buen número de determinaciones para obtener un valor
representativo
47
Hablemos de riego
48. 2.- Sonda de neutrones.- Este aparato emite neutrones, que al chocar con los
núcleos del hidrógeno desvían su trayectoria, estos son localizados por un detector
situado en la misma sonda. Dado que el agua es la principal fuente de hidrógeno
en el suelo, se toma como medida de la humedad del suelo la frecuencia con los
que los neutrones alcanzan al receptor, leyéndose el porcentaje de humedad en
una tabla de conversión.
Fig.No.17 Medición de la humedad con la sonda de neutrones
El calibrado se debe hacer para cada tipo de suelo y para cada horizonte, por
especialistas que manejen material radioactivo, además, las medidas pueden ser
alteradas cuando hay presencia significativa de materia orgánica, cuando el ión
cloruro (Cl-
) tenga una concentración superior a 1000 p.p.m. o cuando el ión boro
(B3+
) supere las 10 p.p.m.; este método no funciona para medir la humedad en los
primeros 10 a 15 cm de suelo y es relativamente caro Como ventajas se señalan
que las medidas se hacen siempre en el mismo punto del terreno, que el volumen
de muestreo es mayor que con los otros métodos, además de ser preciso y rápido.
3.- Bloques de yeso.- Se instalan en el suelo a la profundidad deseada. Al colocar
un bloque de material poroso como el yeso en el suelo, se establece un
movimiento del agua entre el suelo y el bloque, el mismo que cesa cuando el
potencial de ambos se iguala. Los bloques llevan en su interior unos electrodos que
miden la resistencia al paso de la corriente eléctrica. Cuando el suelo pierde
humedad el agua pasa del bloque al suelo, disminuyendo la resistencia eléctrica lo
cual es registrado en un manómetro. Cada fabricante debe suministrar los datos
necesarios para la calibración del mismo.
Fig.No.18 Medición de la humedad con los bloques de yeso
Víctor Hugo Cadena Navarro
48
49. Su utilización no es recomendable en suelos muy salinizados por que las lecturas
no son confiables; no son apropiados para suelos arcillosos ya que estos tienden a
agrietarse y cuando esto sucede se pueden romper los contactos entre los bloques
y el suelo; no deben ser usados en suelos de textura muy gruesa puesto que no
son muy sensibles a porcentajes bajos de humedad, tampoco deben ser utilizados
en suelos saturados puesto que los bloques pueden disolverse.
4.- Tensiómetro.- Es un instrumento que mide el potencial mátrico, la tensión con
que el agua es retenida por el suelo. Mide el estado energético del agua en el
suelo. Cuanta más agua exista en el suelo, esta es retenida con menor energía y
en consecuencia el tensiómetro indica una lectura igual o cercana a cero. A medida
que el suelo pierde humedad, el agua que permanece en este es retenida con
mayor energía y entonces el tensiómetro marca lecturas mayores.
La tensión con que el agua es retenida por el suelo es medida en centibares; se
estima que la capacidad de campo varía entre 10 y 20 cb, rango que representa el
balance más adecuado entre el agua y el aire para el normal desarrollo de las
plantas.
Para la obtención de lecturas válidas de los tensiómetros se debe tener presente lo
siguiente:
• Antes de ser instalado en el suelo, la cápsula porosa del tesiómetro debe
ponerse en agua por 24 horas; tiempo en el que se considera logrará su
saturación.
• Se debe proceder a extraer todo el aire que está en el interior del tubo, capaz
que no interfiera en la lectura que trasmite la cápsula al manómetro;
logramos esto con la utilización de una bomba de succión.
• Se instalan en los sitios más representativos, teniendo presente el tipo de
suelo, la pendiente, variedad y ciclo del cultivo, sistema de riego, entre otros.
• La cápsula de cerámica debe quedar en estrecho contacto con el suelo;
porque si entre los dos hay aire las lecturas no van a ser reales; para esto
previamente con la utilización de un tubo galvanizado del mismo diámetro del
tensiómetro sacamos el suelo donde vamos a poner el medidor.
Fig.No.19 Medición de la humedad con tensiómetros
TENSIÓMETRO CON MEDIDOR DE VACUÓMETRO
leoamch@hotmail.com telf: 098442584
Cuando se trata de frutales o de plantaciones con raíces profundas se recomienda
instalar dos tensiómetros de diferente profundidad, colocándose el primer tensiómetro
49
Hablemos de riego
50. en el centro del bulbo de las raíces y el segundo inmediatamente bajo el bulbo. El
segundo aparato se usa como un indicador de la llegada a esta zona del “frente de
humedecimiento” de este modo podemos saber el tiempo de riego sin necesidad de que
su lectura sea cero ya que eso indicaría la saturación y la pérdida de agua posterior. El
riego debe en consecuencia hacerse hasta cuando el segundo tensiómetro comience a
registrar un cambio en la lectura.
La lectura del tensiómetro es una indicación del esfuerzo de succión que realizan las
plantas para absorber el agua del suelo sin tener en cuenta la salinidad, por lo que se
hace necesario calibrarles para cada tipo de suelo.
Para la generalidad de autores la interpretación de la lectura del tensiómetro es:
0 – 10 Indica saturación del suelo, no debe regarse.
10 – 20 Está a capacidad de campo; estado que debe mantenerse en riego por goteo
20 – 60 Es el agua utilizable por las plantas, apropiado en riego por gravedad y riego
por aspersión
60 – 65 La planta ya se ve afectada, necesita riego .
70 – 80 La humedad no es aprovechable y en consecuencia la planta muere
La Universidad de Utha nos da el siguiente cuadro para la interpretación de los valores
del tensiómetro:
Cuadro.No.8 Rangos de tensión en el agua del suelo y su interpretación
TENSION
( cb )
INTERPRETACIÓN
0 – 5 El suelo demasiado húmedo para la mayoría de los cultivos
10 - 25 Contenido de agua y de aireación ideales para la totalidad de cultivos, riego no
requerido
25 - 40 Contenido de agua adecuado para muchos cultivos, exepto para los de raíces
someras, y/o en suelos arenosos, riego depende de la condición del suelo y planta
40 - 50 Agua adecuada para los cultivos con sistemas radiculares medianamente profundos
en suelos de textura media
50 - 70 Agua adecuada para cultivos con raíces profundas
70 - 80 Riego recomendado para la mayoría de los cultivos en cualquier tipo de suelo
¾ 80 El riego es necesario, excepto si se requiere de estrés al cultivo
Goyal,et. al. (2000) al utilizar los tensiómetros señalan los valores convenientes para
saber cuándo regar; estos se determinan a continuación:
Cuadro No.9 Lecturas en los tensiómetros para decidir cuándo regar
CULTIVO TENSION (cb ) CULTIVO TENSION (cb)
Ajo 50-70 Manzano 30-40
Alfalfa 65-80 Melón 35-40
Apio 20-30 Naranjos 40 -70
Arvejas 30-60 Palto 40-50
Cebolla verde 45-65 Pastos y forraje 25-35
Cebolla seca 55-65 Patatas 30-50
Víctor Hugo Cadena Navarro
��
51. Cereales
secundarios
40-60 Pepino 60-70
Col 60-70 Porotos 60-70
Flores y plantas 10-50 Remolacha 60-70
Frutales hoja caduca 50-80 Soya 50-75
Frutales hoja
persistente
40-50 Sorgo 60-70
Frutas caedizas 50-80 Tabaco 30-80
Frutilla 20-30 Tomate 60-70
Gramíneas 40-65 Trébol 30-60
Hortalizas de hoja 40-50 Trigo 60-70
Lechuga
Limón
Maíz
40-60
40-70
50-70
Vid
Zanahoria
40-60
50-60
5.- Método visual y de tacto, consiste en tomar en la mano una muestra de
suelo, friccionarla entre los dedos y hacer un estimativo de la humedad del suelo
en base al tacto y a la apariencia.
Para ello se han preparado cuadros como el que se indica con el No.11 que sirven
de guía para la estimación del contenido de humedad en el suelo.
El siguiente cuadro elaborado por la UTHA nos da una idea de los valores de
humedad aprovechable de acuerdo a la textura del suelo.
�uadro �o�1� Contenido de humedad del suelo de acuerdo a la textura
TEXTURAS CONTENIDOS DE HUMEDAD
EN EL SUELO (cm de agua/metro
de suelo)
Gruesa – arena de grava 3.33 – 6.25
Arena media a fina y migajón arenoso 6.25 – 10.42
Moderada 10.42 – 14.58
Media, arena muy fina, migajón, limo y
sedimento
12.50 _ 19.17
Moderadamente fina, migajón
arcilloso, migajón arcillo arenoso -
14.58 _ 20.83
Textura fina, arcillas, 13.33 _ 20.83
Suelo orgánico 16.67 _ 25.00
Este método es sencillo, barato y nos da una estimación rápida del agua disponible
para las plantas; aunque podemos señalar como desventajas la de ser un método
subjetivo es decir que no podemos tener con exactitud el contenido de agua que
tenga un suelo
51
Hablemos de riego
52. �ig��o�2� Medición de la humedad por el método del tacto
Cuadro No. 11. Guía para la estimación de la parte de humedad utilizable que ha sido extraida
del terreno.
Falta de
humedad
suelo, %
Tacto y aspecto de falta de humedad, en cm de agua por metro de suelo
Textura
gruesa
Textura gruesa
moderna
Textura mediana Textura fina o muy
fina
Capacidad
Campo
Cuando se
comprime no
sale agua de
la porción de
terreno, pero
queda una
huella
húmeda de
tierra en la
mano
Cuando se
comprime no
sale agua de la
porción de
terreno, pero
queda una huella
húmeda de tierra
en la mano
Cuando se
comprime no sale
agua de la porción
de terreno, pero
queda una huella
húmeda de tierra en
la mano
Cuando se comprime
no sale agua de la
porción de terreno,
pero queda una
huella húmeda de
tierra en la mano
2�
Tendencia a
aglomerarse,
sin bien
ligeramente;
a veces y
bajo
precisión,
permite la
formación de
una bolita
que se
disgrega
fácilmente
Se puede formar
una bolita con
dificultad que se
rompe fácilmente
y que no es
pegajosa.
Se puede formar
una bolita que se
moldea fácilmente y
es muy pegajosa si
hay un contenido
relativamente alto
de arcilla.
Se forma cilindro con
facilidad cuando se
amasa entre los
dedos, tiene un
contacto pegajoso.
Víctor Hugo Cadena Navarro
�2
53. 2� � ��
Seco en
apariencia
no se puede
formar una
bolita
amasándolo.
Se puede llegar a
formar una bolita
bajo precisión,
pero no suele
mantenerse
compacta.
Se puede formar
una bolita
relativamente
plástica que resulta
algo pegajosa
cuando se le
presiona con los
dedos.
Se forma una bolita o
pequeño cilindro
cuando se amasa
entre el pulgar yu el
índice.
55-75
Seco en
apariencia,
solamente
con
precisión no
es posible
hacer una
bolita
Seco en
apariencia, no se
puede formar
una bolita
empleando
únicamente la
precisión*.
Se amigaja, pero se
mantiene
relativamente
compacta cuando
se le somete a
presión.
Relativamente
moldeable, se puede
formar una bolita
cuando se presiona
un poco de terreno*.
7� � 1��
�1��� es el
punto de
marchitez
permanente)
Seco, suelto
en granos,
se disgrega
entre los
dedos.
Seco, suelto, se
disgrega entre
los dedos.
Polvoriento, seco a
veces se encuentra
en pequeñas
costras que se
reducen a polvo al
romperse.
Duro, muy reseco,
apretado, a veces
tiene costras que se
disgregan en la
superficie.
* La bolita se forma al amasar con fuerza la tierra.
1.8 Infiltración
Es el movimiento del agua desde la superficie del suelo hacia abajo, después de una
lluvia o de un riego. Se dice también que es la propiedad que tiene el suelo de absorber
lentamente el agua a través de sus poros.
La facultad de un suelo para permitir el paso del agua recibe el nombre de
permeabilidad, la misma que depende del número de poros, de su tamaño y de su
continuidad. Si tenemos muchos poros grandes y continuos veremos favorecida la
permeabilidad. En consecuencia, la velocidad de infiltración depende de la permeabilidad
de un suelo.
Es la característica física de los suelos con mayor problema para valorarle, porque es
variable tanto en el tiempo como en el espacio; es decir que la infiltración de un día es
diferente a la del día siguiente y de igual manera en un área determinada su valor
cambia de un sitio a otro.
La cuantificación de la infiltración se llama “velocidad de infiltración o taza de infiltración”,
es la relación entre la lámina de agua que se infiltra y el tiempo que tarda en hacerlo, se
expresa por lo general en cm/min, cm/hora o mm/hora. Una taza de infiltración de 17
mm/hora significa que una lámina de 17 mm puesta sobre la superficie del suelo tardará
una hora en infiltrarse.
El conocimiento de la velocidad de infiltración es básico para el manejo del riego;
pues este valor nos permite el cálculo del tiempo y el método de riego que nos
conviene implementar.
La velocidad de infiltración depende también de las condiciones de humedad que
presente el suelo. Cuando el suelo se encuentra seco, observamos que el agua se infiltra
con rapidez, es decir tiene los máximos valores. A esta se le llama la velocidad de
infiltración inicial. Luego, conforme se humedece el suelo, el agua de la superficie se
53
Hablemos de riego
54. infiltra más lentamente y con el tiempo en condiciones de saturación alcanza un valor
constante que se denomina velocidad estabilizada de infiltración.
�uadro �o�12 Velocidad estabilizada de infiltración para diversos tipos de
suelos
Tipo de suelo Velocidad
( mm/hora)
Arenoso >30
Arenoso Franco 15 – 30
Franco arenoso 12 – 18
Franco 8 - 14
Franco limoso 6 - 10
Areno limoso 20 – 30
Limoso 10 – 20
Arcilloso limoso 5 - - 8
Arcilloso 3 - 6
En los suelos arenosos, aunque su porosidad total es menor que en los arcillosos, la
infiltración es más rápida porque tiene poros más grandes.
Cuadro No.13 Clasificación de la infiltración básica
Clasificación Ib en mm/h
Muy baja
Baja
Media
Alta
Muy alta
Menor de 2.5
2.5 a 15
15 a 28
28 a 53
Mayor de 53
La velocidad de infiltración depende de una serie de factores, entre los que se destacan
los siguientes
• Tipo de suelo.- mientras mayor sea la porosidad, el tamaño de las partículas
y el estado de fisuramiento del suelo, mayor será la velocidad de infiltración. Una
textura arenosa permite una rápida infiltración, mientras que la arcillosa la
dificulta. Las grietas que aparecen en algunos suelos arcillosos cuando se secan,
facilita la penetración del agua en su comienzo, pero, cuando la tierra se ha
humedecido las partículas aumentan de tamaño y hacen que desaparezcan las
grietas y sea menor la velocidad de infiltración. Los suelos con una buena
estructura tienen una mayor velocidad de infiltración que los suelos sin estructura
o compactados. En consecuencia, la materia orgánica al mejorar la estructura del
suelo, favorece la infiltración del agua.
• Grado de humedad del suelo.- La infiltración varía en proporción inversa a
la humedad del suelo, es decir, un suelo húmedo presenta menor velocidad de
infiltración que un suelo seco.
• Presencia de sustancias coloidales.- En casi todos los suelos
encontramos coloides, la hidratación de estos aumenta su tamaño y en
consecuencia reduce el espacio para que se produzca la infiltración.
Víctor Hugo Cadena Navarro
54
55. • El apelmazamiento del suelo. El impacto de las gotas de lluvia sobre la
superficie del suelo deshace su buena estructura, dando como resultado unas
partículas finas que taponan los poros y dificultan la infiltración.
• La acción del hombre y de los animales.- El suelo virgen o las labores
ordinarias facilitan la penetración del agua, pero cuando una tierra de labor se ha
cultivado durante muchos años se forma una capa de tierra dura, debajo de la
capa arable, debido a que los aperos compactan esa capa de tierra porque han
pasado siempre a la misma profundidad. Esta capa dura, conocida entre nosotros
como pie de de arado, dificulta la infiltración del agua. Las labores profundas
rompen esta capa y permiten que el agua pase con mayor facilidad a zonas más
profundas.
• Las sales del suelo y del agua. Las sales que contiene el agua de riego,
especialmente las de sodio, se van acumulando en el perfil del suelo y tienen un
efecto dispersante sobre las arcillas que hace que se pierda la estructura e
impida la infiltración.
• Los sedimentos en el agua de riego. Las partículas de limo y arcilla que
se mantienen en suspensión pueden producir un encostramiento en los suelos de
textura fina con lo que dificultan aún más la infiltración.
• El tiempo de infiltración; en los terrenos arcillosos, con poca velocidad de
infiltración, una lluvia suave durante mucho tiempo aporta más agua al suelo que
una lluvia fuerte que dure poco tiempo. El tiempo de infiltración aumenta cuando
el agua de alguna forma se mantiene sobre el terreno para irse infiltrando poco a
poco.
• El aire atrapado durante el proceso de aplicación del agua;
suponemos que el aire que se ve desplazado por el agua tiene una resistencia
despreciable la cual se justifica por la menor densidad del aire y porque se
supone puede escapar por los poros más grandes; no obstante hay casos en que
el aire queda atrapado por el agua que se infiltra causando una acumulación de
presión en el avance del frente húmedo y una reducción de la infiltración.
El método más conocido para calcular la velocidad de infiltración es el denominado de
los cilindros infiltrómetros, que consiste en lo siguiente:
Equipo requerido:
Infiltrómetro de anillo o cilindros de 30 y 60 cm de diámetro por 27 de altura; cronómetro,
martillo o combo, cubeta o balde, tela de yute o periódico, regla graduada, y agua
Metodología:
1.- Introducir los anillos en el suelo (15 cm), utilizando para ello el martillo o el combo
según el suelo y una tabla o palo para no dañar los bordes. Dejando entonces 12
cm por encima de la superficie del suelo
55
Hablemos de riego
56. �ig��o�21 Empleo de los cilindros infiltrómetros
2.- Colocar la tela de yute o el periódico dentro del infiltrómetro para proteger la
estructura de la superficie del suelo al verter el agua.
3.- Verter en los anillos en forma rápida, de 7 a 10 cm. de agua lo cual se verá en la
regla colocada en el anillo interior y registrar el tiempo en que empieza la prueba.
4.-Después de 1 –2 minutos, se registra el descenso del nivel del agua en el anillo
interior sobre la regla y se pone agua para que el nivel vuelva a alcanzar
aproximadamente el nivel original del comienzo de la prueba. Se registra el nivel del
agua. Mientras se debe mantener el nivel del agua en el cilindro exterior.
5.- Continuar la prueba hasta que el descenso del nivel del agua sea el mismo durante el
mismo intervalo. Tomar lecturas en tiempos cortos al comienzo de la prueba, pero
ampliar el intervalo entre las lecturas a medida que pasa el tiempo (puede ser cada 20
– 30 minutos) es lo recomendable.
• Los datos obtenidos los anotamos en el Cuadro No 14 “hoja de datos: velocidad
de infiltración” en el que, la columna 1 indicará la hora y minutos del registro.
• La columna 2 indica la diferencia de tiempo (en minutos) entre dos lecturas.
Víctor Hugo Cadena Navarro
56
57. • La columna 3 nos dice el tiempo acumulado, en minutos; es decir el tiempo desde
que comenzó la prueba.
• La columna 4 indica las lecturas del nivel del agua en mm controlada en la regla;
antes y después de proceder al llenado (ver numeral 4).
• La columna 5 indica la infiltración (en mm) entre dos lecturas; esta es la diferencia
en los niveles de agua medidos entre dos lecturas.
• La columna 6 indica la velocidad de infiltración (en mm/min) es decir la infiltración
(columna 5) dividida por la diferencia del tiempo (columna 2).
• La columna 7 nos da la velocidad de infiltración en mm/hora; es decir col 6 x 60.
• La columna 8 nos indica la infiltración acumulada en mm.
Con los datos del cuadro anterior podemos obtener las curvas de la velocidad básica de
infiltración o de la velocidad acumulada de infiltración, según sea nuestra necesidad.
Fig.No.22 Curvas de infiltración
Velocidad básica de infiltración Velocidad acumulada de infiltración
Tiempo Transcurrido
Velocidad maxima
de infiltracion
Velocidad
maxima
de
infiltracion
Tiempo Transcurrido
Lamina
de
infiltracion
acumulada
LAMINA
INFILTRADA
-
cm
DISTANCIA
1
2
3
4
5
6
1 2 3 4 5 6 7 8
- m.
57
Hablemos de riego
59. 1.9 Características químicas
Las propiedades químicas del suelo pueden influenciar grandemente el riego del terreno
al afectar las propiedades hidráulicas de este.
Los suelos que tienen exceso de sales son suelos salinos, los suelos que tienen un
exceso de sodio intercambiable son suelos sódicos.
Un suelo salino retarda o impide la germinación y puede reducir el crecimiento de la
planta por la alta presión osmótica que impide la absorción normal del agua por parte de
las plantas
Los suelos sódicos tienen una pobre estructura porque se hinchan o se dispersan con lo
que se reducen los espacios porosos, lo que afecta la permeabilidad del suelo
Además., hay la presencia de iones específicos como el boro que aun en pequeñas
cantidades es tóxico, o de sales benéficas como las que se encuentran en fertilizantes
como el potasio y nitratos que al exceder su concentración pueden volverse tóxicos para
las plantas
Se ampliará el tema al tratar de la calidad del agua para el riego
Cuadro No.15 Clasificación de niveles relativos de salinidad
Clasificación en
salinidad
CE a 25 0c
Micromhos / cm
Concentración de sal
en gr/l
Baja 0 – 250 >0.7
Moderada 250 – 750 0.2 – 0.5
Media 750 – 2250 0.5 – 1.5
Alta 2250 – 4000 1.5 – 2.5
Muy alta 4000 – 6000 2.5 – 3.8
Excesivamente alta >6000 >3.8
Fig.No.23 La salinidad de los suelos y el desarrollo de los cultivos
59
Hablemos de riego
61. 2.RELACION AGUA – PLANTA – CLIMA
El agua es el principal constituyente de las plantas pues representa el 80% o más del
peso de las plantas herbáceas y alrededor del 50% de las leñosas. El agua transporta
nutrientes que la planta utiliza para su crecimiento. Al pasar a través de la planta y
descargarse en la atmósfera produce también el necesario enfriamiento de esta
Desde el punto de vista del riego, lo que nos interesa conocer dentro del movimiento del
agua en la relación suelo – agua - planta – atmósfera son las necesidades hídricas de
los cultivos y el momento óptimo del riego; lo cual tiene relación con dos procesos: la
evaporación y la transpiración
Evaporación.- Es el proceso en el que, por influencia principalmente de los rayos
solares, el agua escapa hacia la atmósfera desde una superficie libre de agua, de una
superficie de suelo y de superficies expuestas de las plantas cuando están húmedas.
Transpiración.- Las plantas son capaces de formar su propia materia en base a las
substancias que toman del aire y del suelo. La planta absorbe por las raíces el agua y las
sales minerales y por las hojas toma el bióxido de carbono del aire
El agua y las sales minerales absorbidas por las raíces constituyen la savia bruta, la cual
es transportada a través del xilema hasta las hojas, en donde tiene lugar una
importantísima función llamada fotosíntesis (C6H12O6 + 602) mediante la cual la planta
elabora su propia materia orgánica
La savia bruta contiene una gran cantidad de agua; pero cuando llega a las hojas pierde
una gran parte de esta y toma las substancias orgánicas elaboradas, transformándose
en savia elaborada. El agua sobrante de la savia bruta sale al exterior en forma de vapor
de agua. Este proceso de eliminación del agua sobrante en forma de vapor recibe el
nombre de transpiración y se produce a través de los estomas
El acceso del agua a considerables alturas que puede tener una planta se basa en la
teoría de la cohesión (unión de dos moléculas de agua mediante el puente de
hidrógeno). UTHA dice que la planta necesita alrededor de 500 lt. para producir 1.0 kilo
de materia seca.
Para que la planta se desarrolle normalmente debe existir equilibrio entre el agua
absorbida por las raíces y el agua transpirada por las hojas, ante lo cual la planta puede
graduar la apertura de los estomas. Las causas más influyentes sobre los movimientos
de apertura y cierre de los estomas son las siguientes:
• La intensidad de la luz.- La fotosíntesis se realiza con la energía de la luz
solar. A mayor intensidad de la luz, hay mayor intensidad de la fotosíntesis
produciendo mayor savia elaborada y por tanto mayor transpiración.
• La temperatura y el viento favorecen la transpiración y por tanto, la salida
del agua de la planta en forma de vapor.
• El grado de humedad del aire.- Con la atmósfera seca se aumenta la
transpiración por lo que se favorece la evaporación del agua.
61
Hablemos de riego
62. • La cantidad de agua contenida en la planta. Cuando la planta sufre
escasez de agua ya sea por un escaso aprovisionamiento o por una alta
transpiración los estomas se cierran parcialmente o incluso por completo, con el
fin de disminuir las pérdidas de agua:
• El período vegetativo en el que se encuentre la planta
2�1 ��a�otrans�iraci�n
Término conocido también como Uso Consuntivo o Requerimiento de agua por parte de
las plantas
La cantidad de agua perdida por evaporación y transpiración es causada por un efecto
combinado de las dos, porque entre ellas son dependientes. La transpiración puede ser
influenciada por la evaporación del agua desde el suelo, y la evaporación del agua desde
el suelo es influenciada por el grado de cobertura existente del cultivo y la disponibilidad
de humedad en la capa del suelo cercana a su superficie.
Evapotranspiración, en un terreno ocupado por cultivos, es el fenómeno en virtud
del cual se devuelve el agua a la atmósfera en forma de vapor obedeciendo a dos
causas diferentes: la evaporación del suelo y la transpiración de la vegetación que lo
cubre.
Se dice también que es la suma del agua transpirada por la planta a través de los
estomas y el agua que se evapora desde el suelo hacia la atmósfera. Se expresa en
unidades de lámina por unidad de tiempo (mm/ día, mm / mes, etc.) y se le representa
por E T.
�ig��o�2� La Evapotranspiración o Necesidades de agua de la planta
En un proceso de producción, las pérdidas de agua por evaporación del suelo son
mayores al momento del establecimiento del cultivo, conforme el cultivo se va
desarrollando estas pérdidas van decreciendo y la transpiración va aumentando hasta
ejercer un mayor peso sobre el proceso de la evapotranspiración.
Los factores que condicionan la evapotranspiración podemos agruparles de la siguiente
forma:
Víctor Hugo Cadena Navarro
62
