La CE del suelo. Cómo medirla y cómo usarla para programar riegos

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La Condutividad electrica del suelo
Cómo medirla
¿Por qué la CE del agua o la solución de fertirrigación es distinta que la CE del agua de Drenaje, y por qué es distinta que la CE del suelo???

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La CE del suelo. Cómo medirla y cómo usarla para programar riegos

  1. 1. La Conductividad Eléctrica (CE) del Suelo: ¿cómo medirla y cómo utilizarla en programación de riegos? Basem Aljoujmani, Ph.D. LabFerrer y Universitat Politecnica de Catalunya 1 1
  2. 2. El problema • Área regada 230 Mha (16% del área agrícola total) – 36% de la producción agraria – La salinización del suelo disminuye la cosecha de los cultivos un 20% 2 2
  3. 3. ¿Que causa la salinización del suelo? • Al regar, no solo incorporamos agua al suelo +++++++sales. Transpiración Riego agua + sal Evaporación Zona de Raíz Las Sales Permanecen 3 3
  4. 4. Otro camino de entrada de sales al suelo • por aguas subterráneas. Transpiración Evaporación Zona de raíz El agua y las sales se mueven hacia arriba cuando el nivel freático es alto Las sales permanecen 4 4
  5. 5. ¿Porque nos importa? • Una alta concentración de sales en el suelo provoca estrés hídrico. • Las plantas no pueden extraer agua del suelo 5 + + sales 5
  6. 6. la sensibilidad de los cultivos a la salinidad Sensible Moderadamente Sensible Moderadamente Tolerante Tolerante Albaricoquero Alfalfa Festuca Algodón Almendro Apio Soja Cebada grano Cebolla Arroz Sorgo Espárrago Ciruelo Brócoli Trigo Remolacha Fresa Coliflor Judía Espinaca Melocotonero Lechuga Naranjo Maiz grano Zanahoria Patata 6 6
  7. 7. Las estrategias comunes de riego Lo hacemos como lo han hecho nuestro padres. • cavar un agujero de vez en cuando y medir la humedad del suelo • Añadir agua suficiente y un poco mas • costo de bombeo adicional • Perdida de los fertilizantes a través del perfil 7 7
  8. 8. Las estrategias comunes de riego • RIEGO POR EVAPOTRANSPIRACIÓN – con los factores ambientales – errores de medición 8 8
  9. 9. Las estrategias comunes de riego • Medir el estado del agua del suelo – El contenido de agua – Medida del Potencial () – Si el suelo está en estado óptimo de humedad para el crecimiento vegetal • Punto completo (capacidad de campo) • Punto de recarga 9 9
  10. 10. Medida del contenido volumétrico del agua en el suelo • Fácil de medir • Los dos puntos ( capacidad de campo y punto de recarga) • Depende del tipo de suelo • Depende de la curva de drenaje • Depende de las características del cultivo 10 10
  11. 11. Interpretación de datos de humedad en continuo Expresión del Contenido Volumétrico de Agua (m3/m3 ó %), a cada profundidad, en AGUA DISPONIBLE (A.D.,%). A.D.= CC-PMP 100% A.D.=CC 0% A.D.=PMP 50%A.D.= PR Exceso de A.D. > CC ZONA ÓPTIMA DE HUMEDAD 15 cm 30 cm 45 cm 11 Punto de Recarga (P.R.) Déficit de A.D. > CC 11
  12. 12. Medida del Potencial () • Capacidad de campo: entre -5 y -33 kPa • Punto de Marchitez Permanente: -1500 kPa 12 12
  13. 13. Medida del contenido volumétrico del agua en el suelo Medida del Potencial () Medida el contenido de agua 13 13
  14. 14. Medir el estado del agua del suelo (limitaciones) • No se puede saber si la acumulación de sales es un problema • No se puede saber si el fertilizante se lixivia bajo la zona radicular • Es difícil saber cuánta agua se lixivia mas allá de la zona radicular 14 14
  15. 15. Concentración de sales Vs. la CE y el potencial osmótico • Las sales en el agua aumentan la conductividad eléctrica • Las sales disminuye la disponibilidad de agua para las plantas 15 15
  16. 16. Unidades • Resistencia eléctrica-ohm • Conductancia= 1/ohm mho-ahora Siemens • Unidades antiguas- mmho/cm • Nuevas unidades- mS/m o dS/m 16 16
  17. 17. Tres mediciones de conductividad eléctrica • CE del extracto saturado de suelo CEe - mejor medida de la salinidad del suelo y de la respuesta del cultivo • CE del suelo aparente CEb –medida por los sensores in situ • CE del agua en los poros del suelo CEw – se detecta por las plantas. • Condición de saturación CEe = CEw 17 17
  18. 18. CEe ( extracto saturado de suelo) 18 18
  19. 19. Preparar una solución 1g sal /kg agua y medir la CE por GS3 y Procheck 1811 mS/= 1,81 dS/m 19 19
  20. 20. Saturar el suelo con la solución preparada anteriormente (1,81 dS/m) 571mS/= 0.571 dS/m medir CEb del suelo saturado 20 20
  21. 21. Dejar drenar el agua de suelo y medir la CEb del suelo a capacidad de campo 91mS/= 0.091 dS/m 21 21
  22. 22. ¿Porque la CEb en el suelo es menor que en el agua? Agua CEb=CEw Suelo saturado CEb= 1/3 CEw Capacidad de campo CEb= 1/10 CEw • Sección transversal para el flujo de energía es más pequeña en el suelo • Trayectoria de flujo es más largo en el suelo 22 22
  23. 23. La conversión entre los tipos de CE • CEb - se mide directamente por el sensor • CEw • Depende de CEb y el contenido volumétrico del suelo ( la permitividad dieléctrica) • CEw se calcula a través de la ecuación de Hilhorst (2000) CEb y la permitiviad dieléctrica se miden por el sensor 80 es la permitiviad del agua C es una constante (entre 4 y 6) 23 23
  24. 24. La conversión entre los tipos de CE • 5TE y GS3 hacen todas las medidas necesarias para la ecuación de Hilhorst (2000) • Para la conversión de CEb a CEw es preciso que el contenido de agua en suelo sea alto (mayor al 10%) • Data Trac calcula CEw 24 24
  25. 25. La conversión entre los tipos de CE • En el suelo saturado CEe = CEw • CEe se puede calcular cuando se conocen: • El contenido volumétrico del agua (CVA) • La porosidad • CAV es el contenido volumétrico del agua (m3/m3) se mide por el sensor • La porosidad es el espacio poroso total en el suelo (m3/m3) • La densidad aparente del suelo (g/m3) 25 25
  26. 26. CE aparente (CEb) • Depende del contenido de agua en suelo, la salinidad y la temperatura • Disminuye con el contenido de agua • Se puede medir en el suelo in situ (sensor) 26 26
  27. 27. CE del extracto saturado del suelo (CEe) • Una medida de la cantidad de sal en el suelo • Nos dice que cultivos podemos cultivar en ese suelo • Normalmente es de 3 a 10 veces la CEb 27 27
  28. 28. CE del agua en los poros del suelo (CEw) • Lo que la planta detecta • Es igual a la CEe en condiciones de saturación • Podemos predecirla a través de CEb cuando el agua en el suelo es mayor al 10% 28 28
  29. 29. Fracción de lavado (FL) Es la fracción de agua de riego que debe atravesar la zona radicular para desplazar las sales que allí se acumulan FL = Ddrenaje/Driego • Se puede utilizar para calcular el drenaje necesario para una calidad de agua determinada FL = CEriego/CEdrenaje 29 29
  30. 30. Fracción de lavado (FL) CEriego=0.4 dS/m CEdrenaje=4 dS/m FL=0.1, 1/ 10 del agua aplicada tiene que drenar para mantener CEdrenaje =4 dS/m • CE del agua (riego + Lluvia) • Agua de lluvia: casi no tiene sal 30 30
  31. 31. Nueva forma de pensar acerca de la fracción de lavado (FL) • Antes FL =Ddrenaje/Da = CEa/CEdrenaje • Nueva manera de pensar Ddrenaje=Da * CE a/ CEdrenaje • Medir : Da , CE a , CEdrenaje para calcular Ddrenaje 31 31
  32. 32. Nueva forma de pensar acerca de la fracción de lavado (FL) • Ejemplo: CEriego=0,5 dS/m CEdrenaje=5 dS/m Driego =20 cm Dlluvia = 6 cm • Fracción de lavado El agua perdida 32 32
  33. 33. Hacer las mediciones • Monitor Dlluvia obtenerla del pluviómetro • Monitor Driego medidor de flujo • Monitor CEriego Sensores 5TE y GS3 • Monitor CEdrenaje Sensores 5TE y GS3 33 33
  34. 34. Conclusiones • La agricultura de regadío es un gran trabajo. • Con el agua de riego viene sales • Las sales reducen la germinación y el rendimiento del cultivo • Una buena manera de medir el contenido de sal en el suelo es medir su conductividad eléctrica 34 34
  35. 35. Conclusiones • Gestionar el riego es gestionar la CE. • La CEe del extracto de saturación se puede determinar de manera fiable al medir la CEb del suelo • La cantidad del agua para el drenaje de las sales se puede calcular utilizando la CEdrenaje 35 35
  36. 36. Conclusiones • Antes Gestionar la salinidad Es gestionar el riego Gestionar el riego es gestionar la salinidad 36 36
  37. 37. Muchas gracias 37 37

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