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El agua se retiene en el suelo en los poros entre las partículas del suelo. Por lo tanto, la cantidad máxima de agua que un suelo específico puede contener es igual a su porosidad (el volumen total de los poros).
El agua se puede contener en el suelo en tres formas: agua gravitacional, agua capilar y agua higroscópica. Cada tipo se ve afectado por diferentes fuerzas que actúan sobre el agua en el suelo.
El agua gravitacional es el agua que se mueve a través del suelo por la fuerza de la gravedad. Este tipo de agua se mueve en los poros más grandes del suelo y drena rápidamente.
El agua higroscópica es una capa delgada de agua, en forma de vapor, adhiere fuertemente a las partículas del suelo por fuerzas superficiales. El agua higroscópica no está disponible para las plantas.
El agua capilar es el agua que se mantiene dentro de los poros del suelo contra la gravedad. Las fuerzas capilares que retienen el agua dentro de los poros son el resultado de la relación entre las fuerzas de adhesión y cohesión. La adhesión es la tendencia de las moléculas de agua a adherirse a otras superficies, y la cohesión es la tendencia de las moléculas de agua a adherirse una a la otra. Las fuerzas capilares son más fuertes cuando la adhesión es mayor que la cohesión. La adhesión es más fuerte en poros más pequeños.

Los suelos de textura fina (suelos arcillosos y franco arcillosos) tienen una mayor porosidad en comparación con los suelos de textura gruesa (arena). Por lo tanto, pueden contener más agua que suelos arenosos. Sin embargo, una gran parte del agua que los suelos de textura fina pueden contener no está disponible para las plantas. Esto es debido a que los poros en los suelos de textura fina son más pequeños y retienen el agua con más fuerza.
Para absorber el agua, las plantas deben superar las fuerzas que mantienen el agua en los poros del suelo.

El contenido volumétrico de agua del suelo

El contenido volumétrico de agua del suelo VWC (de sus siglas en inglés Volumetric Water Content) es la relación entre el volumen de agua en el suelo y el volumen del suelo.

En el laboratorio, se seca un volumen conocido de suelo y se calcula el porcentaje de contenido volumétrico del agua de suelo de la siguiente manera:
VWC% = (masa del suelo húmedo – masa del suelo seco) / (masa del suelo seco) X Densidad aparente del suelo X 100

Los sensores de suelo pueden determinar el VWC midiendo el dieléctrico del medio. Siendo la componente dieléctrica del agua conocida, se puede determinar la cantidad de agua en un volumen de medición determinado.

Los estados de la humedad del suelo

Saturación: Todos los poros del suelo están llenos de agua. Esta no es una condición ideal para las plantas, debido a que las raíces requieren aire.

Capacidad de campo: El contenido de humedad del suelo después de que se ha detenido el drenaje. Los poros grandes, que no pueden retener el agua contra la gravedad, están llenos de aire. Por definición, es el contenido de agua retenido en el suelo a -0,33 bar. Esto se considera la condición de humedad ideal para las plantas porque el agua en esta condición está fácilmente disponible.
Sin embargo, en ciertos suelos, mantener la capacidad del suelo en el campo puede resultar en deficiencia de oxígeno al sistema radicular o en el desarrollo de enfermedades del tallo y las raíces.

Punto de marchitez permanente: El contenido de humedad del suelo en el que las plantas no pueden absorber el agua. En este contenido de humedad, el agua está retenida fuertemente en los poros del suelo y no está disponible para las plantas. Por definición, este es el contenido de agua del suelo a una tensión de -15 bar.

Estos estados del suelo están ligados al tipo de textura del suelo. La textura del suelo se puede determinar con un análisis de suelo. A continuación se puede ver una tabla con los distintos estados de humedad en varios tipos de textura del suelo.

Se puede determinar los estados de la humedad del suelo para cualquier composición de suelo (arena, limo, arcilla), incluida la tensión matricial para un determinado volumen de agua, y la presión osmótica que produce la sal en el suelo. Lo contamos todo sobre las texturas del suelo en este post.

El agua disponible

La diferencia entre la capacidad de campo y el punto de marchitez es el agua disponible. Cuando se convierte en cantidad de agua, se conoce como Agua Total Disponible.
Por ejemplo:
Capacidad de campo: 20%
Punto de marchitez: 13%
Profundidad del sistema radicular: 20 cm
Calcule el agua total disponible (ATD):
Solución:
% de agua disponible = 20 – 13 = 7%
ATD = 0,07 x 1.000 mm / m x 0,2m = 14 mm (140 m3/ha).

Agua Fácilmente Disponible (AFD): A medida que el agua se agota del suelo, el agua restante se vuelve más difícil de extraer y, en cierto punto, la conductividad hidráulica del suelo disminuye y, como resultado, el flujo de agua hacia las raíces disminuye significativamente.

El Agua Fácilmente Disponible es el agua que la planta puede extraer fácilmente. Es el contenido de humedad del suelo entre la capacidad del campo y un punto de recarga, que se obtiene multiplicando el Agua Total Disponible por la “nivel de agotamiento permisible” o NAP (p). La fracción de agotamiento es específico para cada cultivo.

En programación de riegos suele emplearse muy frecuentemente un valor entre 0.6 y 0.8. Un valor de 0.65 se considera muy adecuado y es utilizado con asiduidad, pero en cultivos de alto valor económico, como por ejemplo los hortícolas, no debe usarse un valor de NAP mayor de 0.5 para asegurar que el cultivo no sufrirá en ningún momento falta de agua y ello pueda disminuir la producción.

La humedad correspondiente al Nivel de Agotamiento Permisible es la cantidad de agua que el suelo debería tener siempre, como mínimo, para que la producción fuera siempre la máxima posible.

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