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VOLUMEN 1 EDICIÓN 1 CIRCULACIÓN MENSUAL ABRIL 11 DE 2014

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B

ienvenidos a leer un poco y a entender las diferentes funciones acerca del agua en el suelo, ya que es importante para el desarrollo de plantas y los bosques en general porque el agua es importante en todos los campos. Además este artículo presenta los diferentes ciclos como se presenta en el suelo, como también contiene

diferentes conceptos de fácil entendimiento y comprensión para los diferentes lectores. El objetivo de este artículo es entender las diferentes funciones del agua del suelo como también las diferentes funciones y comportamientos de diversos microorganismos que se encuentran en este componente que es el suelo.

EDNA VIVIANA PAPAMIJA JACANAMEJOY Vivis-054@hotmail.com

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AGUA DE LOS SUELOS ......................................................................................................................... 5 EL AGUA DEL SUELO: Agua de Infiltración, Agua Gravitacional y Agua Retenida ............................... 7 Escorrentía subterránea ................................................................................................................ 10

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AGUA DE LOS SUELOS

Silvia Ratto 1. INTRODUCCIÓN

requieren altas para eliminarla.

E

l agua en el suelo influye en la consistencia, génesis, evolución, movilización y absorción de nutrientes por las plantas, regulación de la temperatura, procesos de óxido- reducción, y problemas de erosión.

temperaturas

La cantidad y el estado energético del agua en el suelo influyen en las propiedades físicas del suelo más que ningún otro factor. De ahí que las relaciones entre el agua y el suelo ocupen considerable extensión en todo estudio de física de suelos.

Se habla del agua del suelo y no del agua en el suelo debido a que tiene características de solución-suspensión. Puede tener diversas sales disueltas, compuestos orgánicos o inorgánicos solubles, moléculas provenientes de la degradación de herbicidas y pesticidas y partículas coloidales, orgánicas o inorgánicas en suspensión.

1.1.

Ciclo del agua

En la Fig.1 se muestra el ciclo del agua en un sistema agrícola. Las principales entradas corresponden a precipitaciones, ocasionalmente riegos, nevadas o rocío. El suelo juega un rol importante en los mecanismos de salidas, como la evaporación, transpiración, transporte, drenaje y almacenamiento. La diferencia entre las entradas y salidas constituye el almacenaje.

El agua y el aire ocupan el espacio de poros del suelo. En el estado de saturación todos los poros están llenos de agua líquida. El agua se halla también en la estructura de los cristales, la mayor parte como componente del cristal estando tan fuertemente ligada que se

Es tal vez a través de esta última propiedad que el suelo ejerce la mayor influencia en el 5


sistema. Para poder llevar a cabo una buena gestión ambiental y productiva es necesario conocer los

mecanismos que regulan cada paso del ciclo del agua en el ambiente y en el suelo.

Fig.1 Esquema del ciclo del agua en un sistema agrícola

2.4. Relación entre contenido de agua y potencial agua

los suelos están bien provistos de agua es suficiente una muy débil succión para separar una ínfima cantidad de ella. Las curvas de tensión muestran todas las gradaciones entre los extremos indicando un cambio en la energía de retención.

Determinando los valores de la tensión para los distintos contenidos de humedad del suelo, pueden construirse gráficos que muestran las relaciones entre la humedad y la energía.

Fig.2 Curva de retención hídrica para tres suelos con diferente textura.

2.4.1Curvas de retención hídrica Es fácilmente observable en la figura 5 que parte del agua presente en los suelos está adherida por grandes presiones negativas. Por otro lado, cuando 6


EL AGUA DEL SUELO: Agua de Infiltración, Agua Gravitacional y Agua Retenida Juan José Ibañez

de seguir comentando cómo se mueve el agua dentro del suelo, cómo es retenida y cómo puede ser aprovechada por las plantas, debemos ver, aunque sea de forma esquemática, cómo se encuentran organizadas las distintas partículas del suelo.

S

e ha calculado que del total de agua dulce que hay en la Tierra la mayor parte (casi el 80%) se encuentra en forma de hielo, tanto en los polos como en los glaciares. De la que se encuentra en forma líquida, la inmensa mayoría (un 20 % del total) se encuentra como agua subterránea en los acuíferos profundos, lejos del alcance de las raíces de las plantas. Por lo que sólo queda un 1 % de agua dulce que se considera superficial (en lagos, ríos, atmósfera,..). De esta cantidad, la mitad se encuentra en los lagos, mientras que de un 20 a un 40 %, según diversos cálculos, se encontraría en los suelos (en los primeros metros y al alcance de las plantas). Del resto del agua superficial un 10% aproximadamente se encontraría en la atmósfera y sólo un 1 % corriendo por los ríos.

El suelo es un medio constituido por partículas, tanto minerales como orgánicas, de muy diversos tamaños, desde las piedras fácilmente apreciables a simple vista hasta las partículas de arcilla menores de 0,002 mm. Algunas de estas partículas pueden encontrarse separadas, mientras que otras están unidas entre sí formando agrupaciones mayores, más o menos duraderas, denominadas agregados. Estos pueden tener distintas formas y tamaños (microagregados, grumos, terrones) y están formados por la agregación de partículas relativamente gruesas (arenas y limos) unidas por materiales cementantes más finos (arcillas, carbonatos, humus). Entre estas partículas y agregados se encuentra un sistema de poros formado por huecos, también de muy diversas formas y tamaños,

Con estas estimaciones nos podemos hacer una idea de lo importante que es el agua retenida por los suelos para los ecosistemas terrestres. Antes 7


interconectados en todas las direcciones. Normalmente los poros más pequeños se distribución en el espacio de la materia sólida y de los espacios vacíos es lo que se conoce como estructura del suelo, y es la que permite que el suelo funcione como un soporte poroso que proporciona agua, aire y nutrientes a las raíces de las plantas.

encuentran ocupados por agua y los mayores por aire. Esta pendiente es débil o nula, se forma una capa de agua suspendida temporal. Esta capa saturada de agua se mantiene sólo durante los períodos húmedos, agotándose en los secos. Se trata de las conocidas charcas. La mayor parte del agua de gravitación, la denominada de flujo rápido, drena durante las primeras horas a través de las grietas y poros más grandes (mayores de 50 micras de diámetro). Otra parte, la de flujo lento, puede tardar varios días en descender a través de los macroporos de menor tamaño (entre 50 y 10 micras).

El agua procedente de las precipitaciones que comienza a ser absorbida y a moverse hacia el interior del suelo se conoce como agua de infiltración. Conforme sigue lloviendo (o continuamos regando) el agua va ocupando todos los poros y se va moviendo hacia abajo por el perfil del suelo. La que se mueve por los poros de mayor tamaño (macroporos de más de 10 micras de diámetro) es arrastrada por la fuerza de la gravedad y es conocida como agua de gravitación. Esta agua, si llueve mucho o los riegos son excesivos, atraviesa el perfil del suelo hasta llegar a las capas freáticas profundas. En el caso de que se encuentre con obstáculos, como una capa impermeable en los horizontes inferiores del suelo (generalmente una capa rica en arcillas u horizontes endurecidos: “cretas”) y si la

Al cabo de unos días, cuando ya ha drenado el agua de gravitación, el suelo presenta una determinada humedad o capacidad de retención de agua. Este agua es la que se queda en los poros más pequeños (microporos menores de 10 micras de diámetro). Se queda retenida por las fuerzas de adsorción que aparecen entre las partículas y las delgadas capas de agua que se encuentran en estos microporos ( es la misma fuerza que hace que las gotas de agua que se 8


queden pegadas a los cristales y la que permite que el agua suba por los tubos de pequeño diámetro o capilares). Esta agua retenida, después de que ha drenado el agua gravitacional, la podemos dividir en: agua capilar y agua ligada.

raíces de las plantas, mientras que el agua ligada forma una capa tan fina alrededor de las partículas del suelo y está tan fuertemente unida a ellas que no puede ser aprovechada por las plantas.

El agua capilar es la fracción del agua retenida por el suelo que puede ser absorbida por las

Fig.3 tipos de agua

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Escorrentía subterránea Universidad Complutense de Madrid

Si dos partículas están suficientemente cerca sus películas de agua pueden atraerse y formar un menisco o puente entre ellas. Las moléculas más alejadas están retenidas con menos fuerza de modo que podrán ser absorbidas por las raíces de las plantas (fuerza de succión) o pueden perderse por gravedad si ésta fuerza es mayor que la de retención (agua gravitacional). El agua que queda retenida venciendo a la fuerza de gravedad se denomina agua capilar porque se sitúa en los poros capilares (de menor tamaño), parte de la cual será absorbible.

Tipos de agua

C

uando el agua circula por los poros puede quedar retenida en ellos por efecto de la atracción de las partículas sólidas que lo componen puesto que el agua tiene un carácter polar, la fuerza de retención será mayor cuanto más cerca estén las moléculas de agua de dichas partículas, así existe un agua fuertemente unida (agua ligada) que forma una película alrededor de ellas. Este aga n oes absorbible por las plantas. La película puede ser tanto más gruesa como carga tenga la partícula.

Fig. 4 Tipos de agua

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Zona de aireación o vadosa (no saturada). Se extiende desde la superficie del terreno hasta el nivel freático. Los poros no están saturados, es decir, están ocupados tanto por agua como por aire en función de las condiciones, y el agua retenida, que puede ser agua de hidratación, de adhesión o capilar, se encuentra a una presión menor que la atmosférica. El agua no retenida se moverá gracias a la gravedad (agua gravitacional o ravífica), y seguirá descendiendo y ocupando eventualmente los poros, grietas, y fisuras de los materiales (percolación), hasta alcanzar algún nivel inferior que sea impermeable o esté saturado. Se pueden subzonas: 

diferenciar

tres

Una superficial caracterizada porque una parte de las aguas infiltradas quedará retenida y adherida por fuerzas capilares al terreno, formando la humedad del suelo. El agua aquí contenida puede evaporarse volviendo a la atmósfera, o ser absorbida por los

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vegetales a través de sus raíces, quienes también la evaporarán por transpiración: a esta zona del suelo comprendida entre la superficie y el límite inferior de las raíces de los vegetales, se la denomina subzona de evapotranspiración, y tiene un espesor variable desde algunos cm hasta varios metros, en función de la cantidad y el tipo de vegetación propios de la región. Subzona intermedia, en la que el agua se mueve por gravedad hacia las zonas inferiores (percolación). Tiene un espesor muy variable, desde algunos cientos de metros en el caso de zonas desérticas, a llegar incluso a no existir en el caso de niveles freáticos muy cercanos a la superficie. Franja capilar, en contacto con la zona saturada. Esta franja se caracteriza porque los estrechos conductos y oquedades situados entre los materiales, se mantienen ocupados por agua sujeta a fuerzas capilares, que asciende desde la zona saturada


inferior a una altura tanto mayor cuanto mayor sean estas fuerzas. Aunque esta zona está saturada de agua al igual que la zona de saturación que la sigue, hay una diferencia fundamental entre ambas:

el agua de la franja capilar al estar sometida a fuerzas capilares no fluye en general, mientras que la de la zona saturada sí lo hace al ser agua gravífica.

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Agradecerles a los lectores por dedicar un poco de su tiempo a conocer esta reviste, que hayan querido conocer un poco más acerca de los temas que allí se abordan. Los invito muy cordialmente a que descubran nuestra nueva temática en el siguiente número de publicación acerca de las propiedades física y químicas del suelo, que es de gran utilidad para las ciencias agrarias.

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Revista edafologia  
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