2. II Curso Internacional de Programación de
Riego Tecnificado y Fertirriego
Relación
suelo-agua-planta-atmósfera
( Parte II )
Por Alejandro Acevedo P. Ing. Agrónomo, MSc.
3. Retención de agua en el suelo
Fuerza de retención del agua en el suelo
Tensión del agua en el suelo
Potencial Hídrico del Suelo
5. Observaciones a tomar en cuenta:
El agua se mueve de mayor a menor potencial
Importante son las diferencias de potencial y NO los
valores absolutos
El potencial se puede medir en presión (trabajo/masa o
trabajo/volumen)
Unidades más utilizadas: bares, atmósferas, metro
columna de agua (mca)
10. Niveles de humedad
en el suelo
Según la fuerza con que es retenida el agua por el
suelo podemos definir diferentes niveles de
humedad (o contenido de agua). Entre ellos
tenemos:
1. Saturación
2. Capacidad de Campo
3. Punto de Marchitez Permanente
11. Saturación
Poros completamente llenos de agua
Potencial mátrico igual a 0
Adición de más agua, no es retenida
(escurre, percola o se apoza)
12. Capacidad de Campo (CC)
Se presenta 24 a 48 horas después
de un buen riego
Potencial mátrico igual a -0,3
bares
Existe un espacio poroso que
contiene aire y permite la
oxigenación de las raíces
13. Punto de Marchitez Permanente (PMP)
Las raíces de las plantas son
incapaces de absorber el agua
necesaria
Potencial mátrico igual a –15 bares
Más de la mitad del espacio poroso
contiene aire
14. 1 bar → debe ser la presión en el extremo de un lateral de
riego por goteo
1 bar = 1 atm = 100 cb = 100 KPa
15. Proporciones de
sólidos, agua y aire
en los tres niveles de
humedad del suelo, y
cuando sólo queda el
agua higroscópica
22. La CC y PMP se pueden obtener por:
a) Análisis de laboratorio
b) Tablas generales de las propiedades físico – hídricas
Resumen de algunas Propiedades Físicas del Suelo
Textura Da CC PMP
(g/cm3) (%) (%)
Arenoso 1,5-1,8 6-12 2-6
Franco-arenoso 1,4-1,6 10-18 4-8
Franco 1,0-1,5 18-21 8-12
Franco-arcilloso 1,1-1,4 23-31 11-15
Arcillo-arenoso 1,2-1,4 27-35 13-17
Arcilloso 1,0-1,3 31-39 15-19
34. Umbral de riego
= Valor crítico de riego
CC El umbral de riego indica el nivel
de humedad de suelo que se
espera para volver a regar
El umbral de riego se establece
conociendo el porcentaje (%) de
humedad de suelo que se deja
PMP agotar para volver a regar
nuevamente
35.
36.
37. Evolución gráfica de los niveles
de Humedad en el suelo
40
35
30 Humedad
Agua fácilmente disponible para la planta
H° del Suelo (%)
25 aprovechable
20
15
10
5
= Riego
0
22-Nov 12-Dic 03-Ene 23-Ene 13-Feb 06-Mar
Fecha de Muestreos
CC P MP H ° medida V . C rítico
38. Evolución de la humedad de suelo (80 -120 cm) en un cuartel de
Carmenere temporada 2002/03. Suelo Arcilloso.
60
Humedad de suelo (%)
50 Cuaja Pinta
40
30
20
10
135 m3/ha 832 m3/ha 1112 m3/ha
0
)
e)
e)
)
)
)
b)
b)
)
)
ar
ic
ic
ic
ov
ov
En
En
Fe
Fe
D
D
D
M
N
N
3-
7-
1-
1-
8-
1-
5-
4-
4-
9-
(0
(1
(3
(1
(2
(1
(2
(1
(0
(1
5
7
9
19
11
13
15
17
1
3
Fechas de muestreos
CC PMP H° (80-120 cm) V. Crítico
39. Evolución de la humedad de suelo (60 cm) en dos cuarteles de
Cabernet Sauvignon temporada 2002/03. Riego por goteo
Suelo Franco - Arenoso Suelo Arcilloso
45 45
40 40
H° de suelo (%)
H° de suelo (%)
35 35
30 30
25 25
20 20
15 15
10 10
5 5
0 0
)
v)
c)
c)
b)
b)
)
)
e)
e)
ov
)
v)
c)
c)
b)
b)
)
)
ar
ar
e)
e)
ov
ar
ar
Di
Di
No
En
En
Fe
Fe
Di
Di
No
M
M
En
En
Fe
Fe
N
M
M
N
1-
4-
4-
8-
4-
8-
4-
7-
7-
1-
1-
4-
4-
8-
4-
8-
1-
4-
7-
7-
(1
(2
(0
(1
(0
(1
(2
(1
(2
(0
(1
(2
(0
(1
(0
(1
(2
(1
(2
(0
5
7
13
15
17
19
11
1
3
9
5
7
13
15
17
19
11
1
3
9
Fecha de muestreo Fecha de muestreo
CC PMP Hº medida V. Crítico CC PMP Hº medida V. Crítico
Ambos cuarteles en un mismo campo en la Sexta Región
40. Evolución de la humedad de suelo (60 cm) en un cuartel de
Cabernet Sauvignon temporada 2002/03. Suelo franco -
arcilloso. Riego por surco
35
H° de suelo (%)
30
25
20
15
10
5
Riego Riego
0
)
)
e)
)
)
)
b)
)
v)
e)
ar
ar
ic
ic
eb
ov
n
o
n
Fe
D
D
M
M
E
N
N
F
E
1-
4-
1-
4-
8-
4-
8-
4-
7-
7-
(1
(2
(2
(0
(1
(0
(1
(1
(2
(0
5
7
11
13
15
17
19
1
3
9
N° de m uestreos
CC PM P Hº medida V. Crítico
41. Evolución de la humedad de suelo (60 cm) en cuarteles de uva
temporada 2002/03. Riego por goteo
Vid de mesa, Sultanina 2000/01 Vid vinífera, C. sauvignon 2002/03
45 45
40 40
H° de suelo (%)
H° de suelo (%)
35 35
30 30
25 25
20 20
15 15
10 10
5 5
0 0
)
)
)
1)
)
)
)
02
03
11
(0 )
(2 )
(0 )
(1 )
(0 )
(1 )
)
11
12
01
1)
(1 )
6( 11)
(2 )
12 -12
14 8-02
16 -01
18 5-02
20 -02
22 5-03
03
10
10 -11
-0
-1
2-
1-
4-
0-
5-
5-
9-
4-
3-
9
6
2
9
(0
(0
(2
27
(1
(1
(0
1
(1
(2
(1
11
13
1
5
7
3
9
1
4
8
Fecha de muestreo Fecha de muestreo
CC PMP Hº medida V. Crítico CC PMP Hº medida V. Crítico
Humedad crítica distinta según suelo y según finalidad de producción
42. Evolución de la humedad de suelo (60 cm) en cuarteles de
Cabernet sauvignon temporada 2000/01. Riego por goteo
Cabernet Sauvignon, Sector alto Cabernet Sauvignon, Sector bajo
35 35
30 30
H° del Suelo (%)
H° del Suelo (%)
25 25
20 20
15 15
10 10
5 5
0 0
31-Oct 30-Nov 30-Dic 29-Ene 28-Feb 31-Oct 30-Nov 30-Dic 29-Ene 28-Feb
Fecha de muestreo Fecha de muestreo
CC PMP H° Medida V. Crítico CC PMP H° Medida V. Crítico
Problema: Ambos sectores corresponden a un mismo cuartel
¿Regar en base a cual de ambos sectores?
43. Evolución de la humedad de suelo (hasta 60 cm) en un campo
de maíz semillero. Suelo franco - arcilloso. Riego por surco
Temporada 2000/01 Temporada 2001/02
35 35
30 30
H° de suelo (%)
H° de suelo (%)
25 25
20 20
15 15
10 10
5 5
0 0
16-11-00 01-12-00 16-12-00 31-12-00 15-01-01 30-01-01 14-02-01 01-03-01 30-11-01 15-12-01 30-12-01 14-01-02 29-01-02 13-02-02 28-02-02
Fecha de muestreo Fecha de muestreo
inicio medio final pto critico CC PMP inicio medio final pto critico CC PMP
Tiempo de riego excesivo
Problemas
Surcos muy largos
44. Evolución de la humedad de suelo (hasta 60 cm) en dos campos
de Maíz Semillero temporada 2001/02. Riego por surco
Riego adecuado Riego inadecuado
40 40
35 35
H° de suelo (%)
30 30
H° de suelo (%)
25 25
20 20
15 15
10 10
inicio medio final
5 inicio medio final 5 V. crítico CC PM P
pto critico CC PM P
0 0
02-12-02 17-12-02 01-01-03 16-01-03 31-01-03 15-02-03 02-12-02 17-12-02 01-01-03 16-01-03 31-01-03
Fecha de muestreo Fecha de muestreo
Anegamiento al final del paño de riego
Problemas
Poco tiempo de riego en cierto período del cultivo
45. Evolución de la humedad de suelo (hasta 60 cm) en un cultivo de
Tomate temporada 1999/2000. Riego por surco
Humedad en tomate industrial 99/2000
35
30
25
Humedad (%)
20
15
10
5
0
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25
Nº de muestreos
CC PMP Hº Medida Valor Crítico
Resultados:
Rendimiento normal (80 t ha-1)
Sólidos solubles aceptables (4,4 ° Brix)
46. Tomate industrial regado por goteo 2000/01
Evolución de humedad del
35,0
30,0
Humedad (%) 25,0
suelo en tomates regados por
20,0
15,0 goteo.
10,0
5,0
Panguilemo, 2000/01
0,0
2)
2)
2)
2)
3)
)
)
)
)
)
/12
/12
/01
/01
/01
5/0
2/0
9/0
6/0
5/0
04
18
13
18
29
(0
(1
(1
(2
(0
1(
3(
5(
7(
9(
11
13
15
17
19
Fecha
humedad CC PMP Valor crítico
Resultados:
Alto rendimiento (115 t ha-1)
Sólidos solubles bajos (4,1 ° Brix)
48. Evolución de la humedad de suelo (hasta 45 cm) en un sector de
festuca temporada 2000/01. Riego por tendido
Festuca 2000/01
35
Humedad (%) 30
25
20
15
10
5
0
27-Nov 27-Dic 29-Ene 12-Feb 26-Feb 12-Mar
Fecha de muestreo
CC PMP Hº Medida Valor Crítico
49. Evolución de la humedad de suelo (hasta 60 cm) en dos cuarteles
de Manzano temporada 2000/01. Riego por surco
Manzanos cv. Red Chief Manzanos cv. Fuji
40 40
35 35
H umedad (% )
30 30
H umedad (% )
25 25
20 20
15 15
10 10
5 5
0 0
04 - Nov. 04 - Dic. 08-en e 12-feb. 12-mar. 04 - Nov. 04 - Dic. 08-en e 12-feb. 12-mar.
Fecha de muestreo Fecha de muestreo
CC PMP Hº Medida V. Crítico CC PMP Hº Medida V. Crítico
50. En una determinada localidad y tiempo la planta esta
sometida a una demanda de agua de la atmósfera
Consumo de agua de las plantas
Evapotranspiración
52. Evaporación Transpiración
desde el de la
Suelo Planta
EVAPOTRANSPIRACIÓN
53. Transpiración
Proceso en el que los estomas de las hojas están
abiertos, permitiendo la entrada de CO2, y la emisión (pérdida)
de agua en forma de vapor desde la planta a la atmósfera.
Este proceso es el costo que debe pagar el cultivo para
producir hojas, tallos, frutos y raíces.
La cantidad de agua perdida en este proceso debe ser
repuesta por la planta mediante la extracción de agua desde el
suelo por la raíces.
55. HOJA TRANSPIRANDO
Atmósfera
Vapor de agua
HOJA
Agua
Cavidad estomática y subestomática
56. Los estomas ocupan el 1% de la superficie celular, pero
son responsables del 90% de la pérdida de agua en la
transpiración.
57. Funciones Específicas de la Transpiración
Efecto refrigerante
Algunos fisiólogos vegetales, han argumentado que el
efecto de la transpiración sobre las plantas, evita que éstas se
sobrecalienten, esto es por un efecto de balance de energía
que se produce dentro de la planta.
Este efecto refrigerante se le atribuye a la transpiración,
debido al alto calor de vaporización del agua (2,45 MJ/kg), al
pasar el agua del estado líquido al gaseoso, se libera esta
cantidad de energía provocando el enfriamiento en las hojas.
58. Efecto sobre el crecimiento y desarrollo
Al producirse un flujo de agua desde el suelo a la
planta, se movilizan una serie de nutrientes contenidos en
el suelo hacia la planta.
La transpiración es el factor esencial en el ascenso
del agua en el xilema, ascenso que juega un papel
fundamental en la distribución de los nutrientes en la
planta, teniendo un efecto concreto en el crecimiento y
desarrollo de éstas.
59. Evaporación
Es el proceso de evaporación de la humedad desde
el suelo adyacente a las plantas (sin ser utilizada por
ellas),
Este proceso incluye el agua depositada por el
rocío y la lluvia, y ocurre conjuntamente con la
transpiración.
60. La cantidad de agua perdida por Evapotranspiración (ET) debe ser
repuesta por la planta mediante la extracción de agua desde el suelo
por la raíces
ET
ET
61. Cultivo con falta de agua
Cierre de estomas
Evapotranspiración
Fotosíntesis
Rendimiento
64. 1. Clima
Radiación: energía que permite el
paso de agua del estado líquido al
gaseoso.
También actúa sobre la apertura y
cierre de los estomas, cuando la luz
desaparece los estomas se cierra y
la transpiración se hace mínima.
65. Efecto de la radiación solar sobre la transpiración de un
cultivo de melón durante un día nublado y un día soleado
66. 1. Clima
Temperatura: no afecta directamente a la ET,
pero si es un indicador de la cantidad de
radiación.
( radiación T°)
Humedad relativa (HR): altas HR pueden disminuir la ET e
inhibir la absorción de nutrientes.
( humedad relativa Transpiración)
67. 1. Clima
Viento: mezcla las capas con mayor contenido de agua
con otra de menor contenido, evitando de esta forma que
las capas próximas a la superficie evaporante se saturen, y
por lo tanto se detenga el proceso de evapotranspiración.
( viento Transpiración)
68. Factores que afectan la Evapotranspiración:
2. Estado Fenológico del Cultivo
Representado por la evolución del índice de área foliar en
el tiempo o porcentaje de cubrimiento del suelo por el follaje
del cultivo.
Este depende de la especie, variedad, estado fenológico,
la localidad y régimen de riego previo.
69.
70.
71. En general los cultivos consumen mayor cantidad de agua
cuando su desarrollo foliar es máximo y los menores consumos
se producen a comienzos y hacia finales del período vegetativo
cuando el área foliar es menor
72.
73. Factores que afectan la Evapotranspiración:
3. Profundidad Radical
La profundidad radical determina la
cantidad de agua que puede
extraer una planta desde todo el
perfil.
Extracción de Agua (%) Profundidad radical
Experimentalmente se ha probado 1/4
40
que los cultivos extraen el 40% del
agua consumida desde el primer 30 1/4
cuarto de raíces, el 30% del
segundo cuarto, el 20% del tercer 20 1/4
cuarto y el 10% del último cuarto.
10 1/4
75. ET
ET
Cuando el suelo es poco profundo, disminuye el volumen de
suelo que puede ser explorado por las raíces y en consecuencia
también disminuye este patrón de extracción de agua.
76. Factores que afectan la Evapotranspiración:
4. Manejo Agronómico
Un adecuado manejo
agronómico (riego, fertilización,
control de la salinidad, manejo
fitosanitario, etc.) va a ser
fundamental para el buen
desarrollo del cultivo.
En general,
un cultivo creciendo en óptimas
condiciones de manejo
agronómico presenta una ET
máxima, lo cual se traduce en
óptima producción agrícola.
77. EN LA PRÁCTICA DEL RIEGO SE CONOCE:
Evapotranspiración real o del cultivo: ETc = ETreal
Evapotranspiración de referencia: ETr = ETo
78. Evapotranspiración real del cultivo (ETc)
Es el agua que necesita un cultivo para
su crecimiento óptimo. Es la pérdida de agua real
de un cultivo en un momento determinado. Esta
cantidad variará según el clima, suelo, cultivo y
manejo agronómico.
La ETc se expresa en mm de altura de
agua evapotranspirada en cada día (mm/día) ó
en cada mes (mm/mes).
La ETc sirve para determinar las
necesidades de riego de los cultivos, programar
los riegos para alcanzar una eficiencia óptima,
diseñar sistemas de riego y embalses, evaluar los
costos de energía, mano de obra, etc.
79. Lisímetro: Método que
permite determinar de
manera exacta la ETreal. Esta
formado por un conjunto de
bloques de suelo ubicados 88 cm
sobre una balanza de
precisión en donde se registra
por diferencia de peso, las 70cm
entradas y salidas del sistema
suelo – planta Suelo
Método estático, fijo, Grava
de instrumentación costosa y Asfalto Drene
sofisticada.
( )
86. Evapotranspiración de referencia (ETr)
•Corresponde a la cantidad de agua transpirada por unidad de área y
por unidad de tiempo de una cubierta vegetal de gramíneas verdes
(festuca), de altura uniforme (8 a 15 cm) y crecimiento activo que
cubre completamente el suelo y que presenta buenas condiciones de
humedad del suelo, estado sanitario y fertilidad
•En otras palabras, el cultivo se encuentra en óptimas condiciones de
crecimiento y la ETr va a depender solamente de las condiciones
atmosféricas predominantes
•La mayoría de los modelos de evapotranspiración utilizados en
agricultura han sido desarrollados en condiciones de referencia.
